Energiåterkopplingsläget gör att energi kan matas tillbaka till elnätet genom att reversera den förnybara elektricitet som genereras när motorn bromsas till växelström med samma frekvens som elnätet, istället för att förbruka energi via motstånd. Dess kärnprocesser inkluderar:
Energiomvandling: I elmotorns kraftgenereringstillstånd genererar statorlindningen en omvänd induktionsström, vilket ökar likströmsspänningen efter likriktning av växelriktaren.
Invers styrning: När moderkortsspänningen överstiger tröskelvärdet (t.ex. 1,2 gånger det effektiva värdet för nätspänningen) växlar den styrbara transformatorn (t.ex. IGBT) till aktivt inverterat tillstånd, vilket omvandlar likströmmen till växelströmmen till elnätet.
Synkron justering: styrkretsen detekterar nätspänning, frekvens och fas i realtid för att säkerställa att återkopplingsströmmen är synkroniserad med nätet och för att undvika harmonisk förorening.
Viktiga komponenter och funktioner
Strömmodul
Den består av IGBT, som styr energiflödets riktning genom PWM-modulering för att uppnå likriktnings- och reverseringslägesomkoppling.
Behöver motstå högspänningschocker, till exempel en frekvensomvandlare för krafthissar som använder fyra kvadrantmoduler för att stödja dubbelriktat energiflöde.
Filterkrets
Den högnivåharmoniska som genereras av reverseringsprocessen filtreras bort, vanligtvis bestående av LC-kretsar, för att säkerställa att återkopplingskvaliteten uppfyller nätstandarderna.
Styrkrets
Justera växelriktarens triggervinkel dynamiskt för att bibehålla moderkortets spänningsstabilitet (t.ex. genom att automatiskt minska återkopplingseffekten när nätspänningen fluktuerar).
Typiska tillämpningsscenarier
Lyftutrustning: Vid lossning av tunga varor genererar motorn kraft, och energiåterkopplingsenheten kan återvinna mer än 80 % av den förnybara energin.
Hisssystem: Fyrkvadrantsfrekvensomvandlare uppnår energibesparingar genom återkopplingsbromsning, såsom den modulära likriktningsdesignen för trepunktslyften.
Tågtrafik: Hög effektåterkoppling vid tågbromsning, behöver stöd för nätkompatibilitet.
Jämförelse av energiförbrukningsbromsning och återkopplingsbromsning
Egenskaper Energiförbrukning Bromsenergiåterkoppling
Energi till motstånd Värmeförbrukning Återkoppling till nätåteranvändning
Låg effektivitet (energislöseri) Hög (energibesparing upp till 30 %)
Låg kostnad (endast bromsmotstånd krävs) Hög kostnad (komplex backväxel krävs)
Tillämplig effekt Liten och medelhög effekt (<100 kW) Hög effekt (>100 kW)
Tekniska utmaningar och lösningar
Nätkompatibilitet
Det är nödvändigt att detektera nätets spänningsfluktuationsområde (t.ex. ± 20 %) för att undvika att återkopplingsströmmen påverkar nätet.
Harmonisk dämpning
Minska THD (total harmonisk distorsion) till <5 % genom att använda flerstegsfiltrering (t.ex. LC+ aktiv filtrering).
Dynamisk respons
Styrkretsen måste slutföra lägesomkopplingen inom 10 ms för att förhindra överspänning på bussledningen.