In recent years, the development of the industrial era, the application of energy feedback technology is becoming more and more common. In elevators, mine lifts, port cranes, factory centrifuges, oil field pumps and many other occasions, will be accompanied by changes in load potential and kinetic energy. For example, when lifts, cranes and other mechanical discharge of heavy goods, the energy will be reduced, and when the centrifuge equipment is down, the kinetic energy will be reduced. According to the law of energy conservation, we know that energy will not disappear from the air, so where did this part of the energy go? The answer is that it is converted into renewable electricity by the motor. In fact, in equipment using variable frequency control, this part of the electricity is usually wasted by converting the brake resistor to heat.
If there is a device that uses this part of renewable electricity to return to the grid, then it can save this part of electricity, and play the effect of saving energy consumption. Energy feedback device is such a product. It uses power electronics conversion technology, its main role is to use the renewable electricity generated by the above equipment in the process of operation, and convert to synchronous AC power back to the grid, to play the effect of saving electricity.
In the traditional frequency control system consisting of general frequency inverters, asynchronous motors and mechanical loads, when the bit energy load driven by the motor is discharged, the motor may be in a regenerative power generation braking state; Or when the motor slows down from high speed to low speed (including stopping), the frequency may drop, but due to the mechanical inertia of the motor, the motor may be in a state of regenerative power generation, and the stored mechanical energy in the transmission system is converted into electricity by the motor, which is returned to the DC circuit of the inverter through the six continuous current diodes of the inverter.
In general frequency converters, there are two most commonly used methods of processing renewable energy:
(1) dissipated into the "braking resistance" in parallel with the capacitor artificially set in the DC circuit, called the dynamic braking state;
(2) to make it back to the grid, it is called the feedback braking state (also known as regenerative braking state). There is also a braking method, that is, DC braking, can be used in situations requiring accurate parking or irregular rotation of the motor brake before starting due to external factors.
Energy Brake
Использование тормозного сопротивления, установленного в цепи постоянного тока, для поглощения возобновляемой электроэнергии двигателя называется торможением с энергосбережением. Преимуществами этого метода являются простота конструкции, отсутствие загрязнения сети (по сравнению с обратной связью) и низкая стоимость. Недостатком же является низкая эффективность работы, особенно при частом торможении, которое приводит к значительному потреблению энергии и увеличению мощности тормозного сопротивления.
Как правило, преобразователи частоты малой мощности (менее 22 кВт) имеют встроенный тормозной блок, поэтому требуется только добавить тормозное сопротивление. Преобразователи частоты высокой мощности (более 22 кВт) требуют внешнего тормозного блока и тормозного сопротивления.
Тормоз с обратной связью
Для достижения обратной энергетической связи при торможении требуется управление напряжением, частотой и фазой, управление током обратной связи и другие условия. Технология активного реверсирования позволяет возвращать возобновляемую электроэнергию в сеть с той же частотой и фазой переменного тока, обеспечивая торможение.
Преимущество торможения с обратной связью заключается в том, что оно может работать в четырёх квадрантах, а обратная связь по электроэнергии повышает эффективность системы. Недостатки торможения:
(1) Данный метод торможения с обратной связью может использоваться только при стабильном напряжении сети, сбой в котором маловероятен (колебания напряжения сети не превышают 10%). Поскольку при работе торможения выработкой электроэнергии время сбоя напряжения сети превышает 2 мс, может произойти сбой из-за изменения фазы и повредить устройство.
(2) В обратной связи наблюдается гармоническое загрязнение сети.
(3) Сложное управление, высокая стоимость.
Благодаря быстрому прогрессу в исследовании и применении преобразователей частоты в стране и за рубежом, особенно универсальных преобразователей частоты, которые нашли широкое применение в промышленном производстве, технология энергетической обратной связи будет все чаще использоваться повторно.