Пастаўшчыкі прылад зваротнай сувязі па энергіі для пераўтваральнікаў частоты нагадваюць, што ў традыцыйных сістэмах кіравання частатой, якія складаюцца з пераўтваральнікаў частоты агульнага прызначэння, асінхронных рухавікоў і механічных нагрузак, калі патэнцыйная нагрузка, якая перадаецца рухавіком, зніжаецца, рухавік можа знаходзіцца ў стане рэкуператыўнага тармажэння; або калі рухавік запавольваецца з высокай хуткасці да нізкай (у тым ліку падчас паркоўкі), частата можа раптоўна знізіцца, але з-за механічнай інерцыі рухавіка ён можа знаходзіцца ў стане рэкуператыўнай выпрацоўкі энергіі. Механічная энергія, якая назапашваецца ў сістэме перадачы, пераўтвараецца рухавіком у электрычную энергію і адпраўляецца назад у ланцуг пастаяннага току інвертара праз шэсць дыёдаў свабоднага ходу інвертара. У гэты час інвертар знаходзіцца ў выпрамленым стане. У гэты момант, калі не будуць прыняты меры па спажыванні энергіі ў пераўтваральніку частоты, гэтая энергія прывядзе да павышэння напружання на кандэнсатары назапашвання энергіі ў прамежкавым ланцугу. Калі тармажэнне занадта хуткае або механічная нагрузка - гэта пад'ёмнік, гэтая энергія можа пашкодзіць пераўтваральнік частоты, таму варта падумаць, як выкарыстоўваць гэтую энергію.
У звычайных пераўтваральніках частаты існуюць два распаўсюджаныя спосабы апрацоўкі рэкуператыўнай энергіі: (1) рассейванне яе ў «тармазным рэзістары», штучна падключаным паралельна кандэнсатару ў ланцугу пастаяннага току, што называецца станам магутнага тармажэння; (2) калі яна падаецца назад у электрасетку, гэта называецца станам тармажэння з зваротнай сувяззю (таксама вядомым як стан рэкуператыўнага тармажэння). Існуе яшчэ адзін метад тармажэння, а менавіта тармажэнне пастаянным токам, які можна выкарыстоўваць у сітуацыях, калі патрабуецца дакладная паркоўка або калі тармазны рухавік круціцца нерэгулярна з-за знешніх фактараў перад запускам.
З развіццём тэхналогіі пераўтварэння частаты, распрацоўка і прымяненне тармажэння з дапамогай пераўтваральніка частаты, асабліва новы метад тармажэння "тармазной зваротнай сувяззю па энергіі", маюць перавагі "тармазной зваротнай сувязі" і высокай эфектыўнасці працы, а таксама перавагі "тармазной залежнай сувяззю па спажыванні энергіі", якое не забруджвае электрасетку і мае высокую надзейнасць.
Спажыванне энергіі пры тармажэнні
Метад выкарыстання тармазнога рэзістара, усталяванага ў ланцугу пастаяннага току, для паглынання рэгенератыўнай электрычнай энергіі рухавіка называецца тармажэннем з спажываннем энергіі. Перавагай з'яўляецца простая канструкцыя; адсутнасць забруджвання электрасеткі (у параўнанні з кіраваннем зваротнай сувяззю), нізкі кошт; недахопам з'яўляецца нізкая эфектыўнасць працы, асабліва пры частым тармажэнні, якое спажывае вялікую колькасць энергіі і павялічвае ёмістасць тармазнога рэзістара.
Звычайна ў агульных пераўтваральніках частаты пераўтваральнікі частаты нізкай магутнасці (ніжэй за 22 кВт) абсталяваны ўбудаваным тармазным блокам, які патрабуе толькі знешняга тармазнога рэзістара. Пераўтваральнікі частаты высокай магутнасці (вышэй за 22 кВт) патрабуюць знешніх тармазных блокаў і тармазных рэзістараў.
Тармазная сістэма з зваротнай сувяззю
Для дасягнення тармажэння з зваротнай сувяззю па энергіі патрабуюцца такія ўмовы, як кіраванне напружаннем на той жа частаце і фазе, кіраванне токам з зваротнай сувяззю і г.д. У ім выкарыстоўваецца тэхналогія актыўнага інвертара для пераўтварэння рэгенераванай электрычнай энергіі ў пераменны ток той жа частаты і фазы, што і электрасетка, і вяртання яе ў сетку, тым самым дасягаючы тармажэння. Перавага тармажэння з зваротнай сувяззю заключаецца ў тым, што зваротная сувязь па электрычнай энергіі павышае эфектыўнасць сістэмы. Яго недахоп заключаецца ў тым, што: (1) гэты метад тармажэння з зваротнай сувяззю можа выкарыстоўвацца толькі пры стабільным напружанні сеткі, якое не схільнае да збояў (ваганні напружання сеткі не перавышаюць 10%). Таму што падчас тармажэння генерацыі энергіі, калі час збою напружання ў электрасетцы перавышае 2 мс, можа адбыцца збой камутацыі і пашкоджанне кампанентаў. (2) Падчас зваротнай сувяззю ўзнікае гарманічнае забруджванне электрасеткі. (3) Кіраванне складанае і высокае.
Новы метад тармажэння (тармазная сістэма з зваротнай сувяззю на кандэнсатары)
Тэхналогія зваротнай сувязі па энергіі выкарыстоўвае IGBT у якасці выпрамляльнага моста, і функцыянальны модуль IGBT можа забяспечваць двухнакіраваны паток энергіі, выкарыстоўваючы пры гэтым высакахуткасныя мікрасхемы DSP для генерацыі кіруючых імпульсаў ШІМ. З аднаго боку, ён можа рэверсаваць назапашаную ў кандэнсатары электрычную энергію ў электрасетку; з іншага боку, уваходны каэфіцыент магутнасці таксама можа быць рэгуляваны для ліквідацыі гарманічнага забруджвання электрасеткі.
Падчас спажывання энергіі, DSP блока кіравання выпрамленнем генеруе 6 высокачастотных ШІМ-імпульсаў для кіравання праводнасцю і адключэннем 6 IGBT на баку выпрамлення. Праводнасць і адключэнне IGBT працуюць разам з рэактарамі для генерацыі сінусоіднай формы току, якая адпавядае фазе ўваходнага напружання, тым самым ліквідуючы гармонікі, якія генеруюцца выпрамляльным мостам, і ліквідуючы гарманічнае забруджванне электрасеткі.
У рэжыме выпрацоўкі энергіі энергія падаецца назад у шыну пастаяннага току праз дыёд на баку інвертара, і па меры яе назапашвання напружанне на шыне пастаяннага току таксама павялічваецца. Калі яно перавышае пэўнае значэнне, запускаецца частка зваротнай сувязі па энергіі на баку выпрамніка, якая пераўтварае пастаянны ток у пераменны. Пасля рэгулявання фазы і амплітуды яна перадаецца назад у сетку пераменнага току для дасягнення энергазберагальнага эфекту.