Поставщики энергосберегающего оборудования напоминают, что в процессе промышленной автоматизации механическая энергия (потенциальная энергия, кинетическая энергия) движущейся нагрузки преобразуется в электрическую энергию (регенерированную электрическую энергию) с помощью устройства обратной связи по энергии и отправляется обратно в сеть переменного тока для использования другим близлежащим электрооборудованием, благодаря чему система электропривода может снизить потребление электроэнергии из сети за единицу времени, тем самым достигая цели энергосбережения.
Ранее основная схема устройств обратной связи по энергии состояла преимущественно из тиристоров и IGBT. В последние годы в некоторых новых устройствах обратной связи по энергии также используются интеллектуальные модули, такие как IPM, для упрощения структуры системы.
(1) Тиристорное устройство обратной связи по энергии:
Основная цепь обратной связи по энергии состоит из тиристорных устройств, которые также являются относительно ранними устройствами обратной связи по энергии. Они используются не только в преобразователях частоты, но и в системах торможения некоторых реверсивных систем управления скоростью постоянного тока.
① Режим работы универсального преобразователя частоты в прямом направлении: когда двигатель находится в электрическом состоянии, выпрямитель преобразователя частоты работает, тиристорное устройство обратной связи по энергии не срабатывает и находится в состоянии отсечки, и выпрямитель работает в прямом направлении. Управляемая часть инвертора работает в прямом направлении, неуправляемая часть обратного выпрямления находится в состоянии отсечки, и инвертор работает в прямом направлении.
② Режим работы в обратном направлении универсального преобразователя частоты: когда двигатель находится в режиме генерации, выпрямитель преобразователя частоты находится в состоянии отсечки, а тиристорные устройства в устройстве обратной связи по энергии включены. Управляемая часть инвертора продолжает работать, неуправляемая часть обратного выпрямления находится в рабочем состоянии, и инвертор работает в обратном направлении.
(2) Устройство обратной связи по энергии IGBT:
Основная схема обратной связи по энергии состоит из IGBT-транзисторов, которые чаще всего используются в преобразователях частоты общего назначения. Обратный диод, интегрированный с IGBT-транзисторами, не может быть использован в качестве выпрямителя из-за ограничений, связанных с разделительным диодом, подключенным к стороне постоянного тока. Его стоимость должна быть выше, чем стоимость тиристорных устройств обратной связи по энергии.
① Режим работы универсального преобразователя частоты в прямом направлении: когда двигатель находится в электрическом состоянии, выпрямитель преобразователя частоты работает, при этом IGBT-транзистор в устройстве обратной связи по энергии не срабатывает и находится в состоянии отсечки, а выпрямитель работает в прямом направлении. IGBT-транзисторы инвертора работают, а неуправляемая часть обратного выпрямления находится в состоянии отсечки, пока инвертор работает в прямом направлении.
② Режим работы в обратном направлении универсального преобразователя частоты: когда двигатель находится в режиме генерации, выпрямитель преобразователя частоты находится в состоянии отключения, а IGBT-транзистор в устройстве обратной связи по энергии активируется. IGBT-транзисторы инвертора продолжают работать, а неуправляемый выпрямитель обратного направления продолжает работать, заставляя инвертор работать в обратном направлении.