Dobavitelji naprav za povratno zanko o energiji dvigal vas opominjajo, da se mehanska energija (potencialna energija, kinetična energija) na premikajočem se bremenu prek naprave za povratno zanko o energiji pretvori v električno energijo (regenerirano električno energijo) in se pošlje nazaj v omrežje z izmeničnim tokom za uporabo druge bližnje električne opreme. To zmanjša porabo energije električnega omrežja s strani sistema motornega pogona na enoto časa, s čimer se doseže cilj varčevanja z energijo. Različne strojne komponente naprave za povratno zanko o energiji tvorijo pomembno osnovo za delovanje sistema za povratno zanko o energiji.
1. Vezje pretvornika moči
V vezju pretvornika moči se enosmerni tok, shranjen na strani enosmernega vodila frekvenčnega pretvornika dvigala med delovanjem vlečnega stroja dvigala v stanju proizvodnje energije, pretvori v izmenični tok z vklopom/izklopom stikala. To je glavno vezje sistema povratne zanke za energijo dvigala, ki ima različne strukture glede na različne klasifikacije tokokrogov pretvornika. Z vklopom/izklopom stikala se enosmerna energija, shranjena na strani enosmernega vodila frekvenčnega pretvornika dvigala med delovanjem vlečnega stroja v stanju proizvodnje energije, pretvori v izmenično energijo. V vezju zgornje in spodnje stikalo na istem mostičnem kraku ne moreta prevajati hkrati, čas prevajanja in trajanje vsakega elementa pa se krmili v skladu z algoritmom krmiljenja pretvornika.
2. Vezje za sinhronizacijo omrežja
Krmiljenje fazne sinhronizacije igra ključno vlogo pri tem, ali lahko dvigalo učinkovito vrača energijo na enosmernem vodilu v električno omrežje. Vezje za sinhronizacijo omrežja uporablja sinhronizacijo napetosti omrežja in da bi se izognili učinkom mrtve cone med komutacijo, stikala delujejo pod kotom 120 stopinj na istem mostičnem kraku. Logično razmerje med signalom sinhronizacije omrežja in signalom prehoda skozi ničlo električnega omrežja se dobi s primerjalnikom, razmerje med signalom sinhronizacije omrežja vsake stikalne naprave in napetostjo električnega omrežja pa se dobi s simulacijo Multisim. Vsako stikalo ima delovni kot 120 stopinj in je zaporedno razmaknjeno za 60 stopinj. V mostu razsmernika sta vedno prevodni le dve stikalni cevki, kar zagotavlja varno in zanesljivo delovanje. Poleg tega vsaka dve stikali delujeta v najvišjem napetostnem območju električnega omrežja, kar ima za posledico visoko učinkovitost razsmernika.
3. Krmilno vezje za zaznavanje napetosti
Zaradi visoke napetosti na strani enosmernega vodila frekvenčnega pretvornika dvigala je treba najprej uporabiti upornike za delitev napetosti, nato pa izolirati in zmanjšati napetost vodila prek Hallovih napetostnih senzorjev ter jo pretvoriti v nizkonapetostni signal. V krmilnem vezju za zaznavanje napetosti je uporabljena metoda primerjalnega krmiljenja s histereznim sledenjem, ki na podlagi primerjalnika doda pozitivno povratno zvezo in primerjalniku zagotovi dve primerjalno vrednost, in sicer zgornjo in spodnjo mejno vrednost. Krmiljenje, ki ga izvajajo strojna vezja, je hitro in natančno. Krmilno vezje za zaznavanje napetosti ne le preprečuje takojšnjo superpozicijo motenj na napetostnem signalu, kar povzroča tresenje izhodnega stanja primerjalnika, ampak tudi preprečuje prepogosto vklapljanje in zapiranje sistema energijske povratne zveze.
4. Krmilno vezje za zaznavanje toka
V procesu energijske povratne zanke mora tok izpolnjevati svoje zahteve glede moči, moč, ki se dovaja nazaj v omrežje, pa mora biti večja ali enaka največji moči, ko je vlečni stroj v stanju generiranja, sicer se bo padec napetosti na enosmernem vodilu še naprej povečeval. Ko je napetost električnega omrežja konstantna, je moč energijske povratne zanke sistema določena s povratnim tokom. Poleg tega mora biti povratni tok omejen znotraj nazivnega območja stikalne naprave za napajanje razsmernika. Poleg tega reaktančna dušilka med električnim omrežjem in razsmernikom omogoča prehod velikih tokov, hkrati pa zmanjšuje prostornino reaktorja. Zato mora biti induktivnost reaktorja majhna, da se zagotovi energijska povratna zanka. Hitrost spremembe toka je zelo hitra. Sočasna uporaba krmiljenja histereze toka lahko učinkovito krmili povratni tok in preprečuje preobremenitve.
5. Glavni krmilni tokokrog
Centralna procesna enota sistema za povratno zanko energije dvigala je glavno krmilno vezje, ki se uporablja za krmiljenje delovanja celotnega sistema. Glavno krmilno vezje je sestavljeno iz mikrokrmilnika in perifernih vezij, ki na podlagi krmilnih algoritmov generirajo visoko natančne PWM valove; po drugi strani pa na podlagi signala sinhronizacije omrežja IPM krmiljenje napak zagotavlja varno in učinkovito izvajanje celotnega procesa povratne zanke energije.
6. Krmilno vezje logične zaščite
Sinhronizacijski signal za omrežno povezavo, krmilni signali za napetost in tok, signal napake IPM in izhodni pogonski signal iz glavnega krmilnega vezja morajo za logično delovanje preiti skozi krmilno vezje logične zaščite in se na koncu poslati v vezje pretvornika moči za krmiljenje procesa povratne zanke. Na ta način se zagotovi sinhronizacija izmenične moči pretvornika z omrežjem, hkrati pa se blokira pogonski signal v primeru preobremenitve, prenapetosti, podnapetosti in napak IPM v vezju, s čimer se ustavi proces povratne zanke z energijo.