Kärnprincipen och implementeringen av växelriktaråterkopplingsbromsning

Återkopplingsbromsning omvandlar motorns förnybara elektricitet till växelström tillbaka till elnätet med samma frekvens som elnätet genom aktiv reverseringsteknik för att uppnå energiåtervinning. Kärnan är:

Spänningsdetektering: utlöser feedback när DC-busspänningen överstiger 1,2 gånger nätspänningens effektivvärde (t.ex. 400V-system upp till 678V).

Synkron styrning: Det är nödvändigt att noggrant detektera nätfrekvensen och fasen (fel < 1 °) för att säkerställa att återkopplingsströmmen är synkroniserad med nätet.

Strömbegränsning: Styr återkopplingsströmmen genom PWM-modulering för att undvika överström som orsakar nätförorening (THD < 5%).

Teknisk klassificering och tillämpningsscenarier

Typ Implementering Applikationsscenario

DC-återkopplingsdiodutjämning för omvänd koppling, återkoppling till DC-moderkort DC-motor, ellok

AC-återkopplingshelbrygga + LC-filter, återkoppling till AC-nätet asynkronmotor, högeffektsfrekvensomvandlare

Blandad återkoppling kombinerad med energilagringsenheter (t.ex. superkondensatorer) för att buffra instabilitet i energinätet eller system utanför elnätet

Viktiga prestationsindikatorer

Verkningsgrad: typisk återkopplingsverkningsgrad ≥95 %, högeffektssystem (> 100 kW) kan nå 97 %.

Svarstid: Fördröjning <10 ms från detektering till överspänning till startåterkoppling.

Harmonisk dämpning: Uppfyller IEC 61000-3-2-standarden (THD < 5 %).

Typiska tillämpningsscenarier

Stor tröghetsbelastning: såsom centrifuger, valsverk, förnybar energi vid bromsning kan nå 30 % av motorns nominella effekt.

Bitenergibelastning: när hissen eller kranen faller omvandlas gravitationspotentialen till elektrisk energi tillbaka till elnätet.

Snabb bromsning: bromstiden för verktygsmaskinens spindel minskar med mer än 50 %.

Urval och överväganden

Nätkompatibilitet: Nätspänningsfluktuationerna bör vara ≤15 %, annars kan det skada enheten.

Värmeavledningsdesign: IGBT-övergångstemperaturen behöver <125 ℃, forcerad luftkylning när vindhastigheten är ≥2 m/s.

Skyddsfunktion: tröskelvärdet för överspännings-/överströmsskydd måste vara justerbart (t.ex. 1,2 gånger nätspänningen).

Jämförelse med andra bromslägen

Bromsläge Energihantering Nackdelar med tillämpningsscenariot

Energiförbrukning Värmeförbrukning för bromsmotstånd Medel och låg effekt, lågfrekvent bromseffektivitet, kraftig uppvärmning

Återkopplingsbromskraft Återkopplingsnät Hög effekt, komplex kontroll av frekvent bromsning, hög kostnad

DC-broms Statorpass DC elektrisk broms Precisionsparkering, låghastighetsbroms Endast för kort tids användning