Dodávatelia štvorkvadrantových frekvenčných meničov pripomínajú, že väčšina bežných frekvenčných meničov používa diódové usmerňovacie mostíky na prevod striedavého prúdu na jednosmerný prúd a potom pomocou invertorovej technológie IGBT prevod jednosmerného prúdu na striedavý prúd s nastaviteľným napätím a frekvenciou. Tento typ frekvenčného meniča môže pracovať iba v elektrickom režime, preto sa nazýva dvojkvadrantový frekvenčný menič. Vzhľadom na použitie diódového usmerňovacieho mostíka v dvojkvadrantovom frekvenčnom meniči nie je možné dosiahnuť obojsmerný tok energie, takže nie je možné vrátiť energiu zo systému spätnej väzby motora do elektrickej siete. V niektorých aplikáciách, kde elektromotory potrebujú spätnú väzbu energie, ako sú výťahy, zdvíhacie systémy a odstredivkové systémy, je možné k dvojkvadrantovému frekvenčnému meniču pridať iba odporovú brzdnú jednotku, ktorá spotrebúva energiu spätnej väzby z elektromotora. Okrem toho v niektorých aplikáciách s vysokým výkonom spôsobujú diódové usmerňovacie mostíky vážne harmonické znečistenie elektrickej siete.
Aby mohol frekvenčný menič pracovať v stave výroby energie, spätne odovzdávať brzdnú energiu do siete, znižovať spotrebu energie a dosahovať štvorkvadrantovú prevádzku, zvyčajne existujú dve metódy:
1. Vybavte frekvenčný menič jednou alebo viacerými jednotkami spätnej väzby energie, ktoré je možné zapojiť paralelne na spätnú väzbu energie do siete, ale nedokážu automaticky upravovať napätie zbernice, harmonické a účinníky. Táto metóda je lacná a môže do určitej miery znížiť spotrebu energie, ale účinok je relatívne nízky a nemá žiadnu optimalizačnú ani ochrannú funkciu pre prevádzku frekvenčného meniča;
2. Vybavenie frekvenčného meniča aktívnym vstupným obvodom, bežne známym ako AFE, umožňuje dosiahnuť kontrolovateľnú rektifikáciu a energetickú spätnú väzbu. Napätie zbernice a účinník je možné nastaviť, čím sa efektívne znížia harmonické kmity. V určitom rozsahu možno vplyv kolísania napätia zbernice v podstate ignorovať. Táto metóda je účinná, ale jej náklady sú relatívne vysoké. Zvyčajne sa používa v situáciách, kde sú požiadavky na účinník vysoké alebo je potrebné časté brzdenie, ako sú napríklad výťahy, zdvíhanie a spúšťanie v baniach atď.
Úvod do aktívneho predného systému AFE
Aktívny front-end dokáže dosiahnuť kontrolovateľné usmernenie a energetickú spätnú väzbu. Náš MD050 je aktívny front-end, ktorý sa líši od bežných jednotiek energetickej spätnej väzby. Aktívny front-end procesor je vysokorýchlostný DSP čip, ktorý dokáže dosiahnuť kontrolovateľné usmernenie. Účinník je veľmi vysoký, zvyčajne až 99 %, a harmonická frekvencia je veľmi malá, zvyčajne menej ako 5 %. Napätie zbernice je nastaviteľné a aj keď vstupné napätie kolíše, dokáže zabezpečiť konštantné napätie zbernice v určitom rozsahu.