Zpětnovazební brzdění převádí obnovitelnou elektřinu z motoru na střídavý proud zpět do sítě se stejnou frekvencí jako síť pomocí technologie aktivní reverzace, čímž se dosahuje rekuperace energie. Jeho základem je:
Detekce napětí: spustí zpětnou vazbu, když napětí stejnosměrné sběrnice překročí 1,2násobek efektivní hodnoty síťového napětí (například systémy 400 V až do 678 V).
Synchronní řízení: Je nutné přesně detekovat frekvenci a fázi sítě (chyba < 1 °), aby byla zajištěna synchronizace zpětnovazebního proudu se sítí.
Omezení proudu: Řízení proudu zpětné vazby pomocí PWM modulace zabraňuje nadproudu způsobujícímu znečištění sítě (THD < 5 %).
Technická klasifikace a scénáře použití
Typ Implementace Aplikace Scénář
Stejnosměrná zpětnovazební dioda pro usměrňování zpětné vazby, zpětná vazba k základní desce stejnosměrného proudu, stejnosměrný motor, elektrická lokomotiva
Měnič se zpětnou vazbou AC a plným můstkem + LC filtr, zpětná vazba do střídavé sítě, asynchronní motor, vysokovýkonný frekvenční měnič
Smíšená zpětná vazba v kombinaci se zařízeními pro ukládání energie (např. superkondenzátory) pro tlumení nestability energetické sítě nebo systémů mimo síť
Klíčové ukazatele výkonnosti
Účinnost: typická účinnost zpětné vazby ≥95 %, systém s vysokým výkonem (> 100 kW) může dosáhnout 97 %.
Doba odezvy: Zpoždění <10 ms od detekce přepětí do zpětné vazby po spuštění.
Potlačení harmonických: Splňuje normu IEC 61000-3-2 (THD < 5 %).
Typické scénáře použití
Velké setrvačné zatížení: například u odstředivek, válcovacích stolic, obnovitelných zdrojů energie, při brzdění může dosáhnout 30 % jmenovitého výkonu motoru.
Bitová energetická zátěž: když výtah nebo jeřáb spadne, gravitační potenciál se přemění na elektrickou energii zpět do sítě.
Rychlé brzdění: doba brzdění vřetena obráběcího stroje se zkrátí o více než 50 %.
Výběr a úvahy
Kompatibilita se sítí: Kolísání síťového napětí by mělo být ≤ 15 %, jinak může dojít k poškození zařízení.
Návrh odvodu tepla: Potřebná teplota spoje IGBT <125 ℃, nucené chlazení vzduchem při rychlosti větru ≥2 m/s.
Ochranná funkce: prahová hodnota ochrany proti přepětí / nadproudu musí být nastavitelná (např. 1,2násobek síťového napětí).
Srovnání s jinými režimy brzdění
Režim brzdění Zvládání energie Nevýhody aplikačního scénáře
Spotřeba energie Spotřeba tepla brzdného odporu Střední a malý výkon, nízkofrekvenční brzdná účinnost, silné zahřívání
Zpětná vazba brzdného výkonu Zpětná vazba mřížky Vysoký výkon, časté brzdění, komplexní řízení, vysoké náklady
Stejnosměrná brzda, stator, průchod, elektrická stejnosměrná brzda, přesné parkování, nízkorychlostní brzda, pouze pro krátkodobé použití