Sagedusmuunduri tugiseadmete tarnijad tuletavad meelde, et traditsioonilises sagedusjuhtimissüsteemis, mis koosneb universaalsetest sagedusmuunduritest, asünkroonmootoritest ja mehaanilistest koormustest, võib mootor mootori poolt juhitava bitienergia koormuse tühjenemisel olla regeneratiivse energia genereerimise pidurdusolekus; või kui mootor aeglustub suurelt kiiruselt madalale kiirusele (kaasa arvatud seiskamine), võib sagedus langeda, kuid mootori mehaanilise inertsi tõttu võib mootor olla regeneratiivse energia genereerimise olekus ja ülekandesüsteemis salvestatud mehaaniline energia muundatakse elektrimootori abil elektriks, mis suunatakse inverteri kuue pidevvoolu dioodi kaudu inverteri alalisvooluahelasse tagasi.
Üldiselt on sagedusmuundurites taastuvenergia töötlemiseks kaks kõige sagedamini kasutatavat meetodit:
(1) Alalisvooluahelas kunstlikult seatud kondensaatoriga paralleelselt ühendatud "pidurdustakistus", mida nimetatakse dünaamiliseks pidurdusseisundiks;
(2) elektrivõrku tagasi jõudmiseks nimetatakse seda tagasisidepidurduse olekuks (tuntud ka kui regeneratiivpidurduse olek). Samuti on olemas pidurdusmeetod, st alalisvoolupidurdus, mida saab kasutada olukordades, mis nõuavad täpset parkimist või mootori piduri ebaühtlast pöörlemist enne käivitamist väliste tegurite tõttu.
Raamatutes ja väljaannetes on paljud eksperdid rääkinud inverterpidurduse disainist ja rakendamisest, eriti viimasel ajal on ilmunud palju artikleid "energia tagasisidega pidurdamise" kohta. Tänapäeval pakub autor uut tüüpi pidurdusmeetodit, millel on "tagasisidepidurduse" neljakvadrandilise töö eelised, kõrge tööefektiivsus ning lisaks on sellel "energia tarbimisega pidurdamise" eelised võrgu jaoks ilma saasteta ja kõrge töökindlus.
Energiapidur
Alalisvooluahelas seadistatud pidurdustakistuse kasutamist mootori taastuva elektrienergia neelamiseks nimetatakse energiatarbega pidurdamiseks.
Selle eelised on lihtne konstruktsioon; elektrivõrku ei satuta (võrreldes tagasisidega), madal hind; puuduseks on madal tööefektiivsus, eriti kui sagedane pidurdamine tarbib palju energiat ja pidurdustakistus suureneb.
Üldiselt on tavalise sagedusmuunduri puhul väikese võimsusega sagedusmuunduril (alla 22 kW) sisseehitatud piduriseade, mis nõuab ainult pidurdustakistust. Suure võimsusega sagedusmuunduril (üle 22 kW) on vaja välist piduriseadet ja pidurdustakistust.
Tagasiside pidur
Energia tagasisidega pidurdamise saavutamiseks on vaja pinge, sageduse ja faasi juhtimist, tagasiside voolu juhtimist ja muid tingimusi. Aktiivse tagasipööramise tehnoloogia abil suunatakse taastuvenergia sama sageduse ja faasiga vahelduvvool tagasi võrku, saavutades seega pidurdamise.
Tagasisidepidurduse eeliseks on see, et see võib töötada neljas kvadrandis, nagu on näidatud joonisel 3, elektrienergia tagasiside parandab süsteemi efektiivsust. Selle puudused on järgmised:
(1) Seda tagasiside pidurdusmeetodit saab kasutada ainult stabiilse võrgupinge korral, mida ei ole kerge rikki ajada (võrgupinge kõikumine ei ületa 10%). Kuna elektritootmise piduri töötamise ajal on võrgupinge rikke aeg pikem kui 2 ms, võib tekkida faasimuutuse rike, mis võib seadet kahjustada.
(2) Tagasisides tekib võrgus harmooniline reostus.
(3) Kompleksne juhtimine, kõrge hind.
Uut tüüpi pidurdus (mahtuvuslik tagasisidepidurdus)
Peamise vooluringi põhimõte
Alaldi osa kasutab alaldamiseks ühist mittejuhitavat alaldi silda, filtriahel kasutab ühist elektrolüütkondensaatorit, viivitusahel kontaktorit või juhitavat räni. Laadimine, tagasiside suunamise toitemoodul IGBT, laadimine, tagasisidetakisti L ja suur elektrolüütkondensaator C (mahtuvus on umbes null punkti, saab määrata vastavalt operatsioonisüsteemile, kus sagedusmuundur asub). Inverteri osa koosneb toitemoodulist IGBT. Kaitseahel koosneb IGBT-st ja toitetakistist.
(1) Elektrimootori energiatootmise tööolek
Protsessori reaalajas jälgitav sisendvahelduvpinge ja alalisvooluahela pinge νd otsustab, kas saata laadimissignaal VT1-le. Kui νd on teatud väärtuseni kõrgem kui sisendvahelduvpinge, mis vastab alalisvoolu pinge väärtusele (nt 380 VAC-530 VDC), lülitab protsessor VT3 välja VT1 impulssjuhtimise kaudu, et saavutada elektrolüütkondensaatori C laadimisprotsess. Sel ajal jagatakse takisti L elektrolüütkondensaatoriks C, tagades seega, et elektrolüütkondensaator C töötab ohutus vahemikus.
(2) Elektrimootori elektriline tööolek
Kui protsessor tuvastab, et süsteem pole enam laetud, juhib see VT3 impulsi, nii et takisti L joon muutub hetkeliselt vasakule ja paremale negatiivseks pingeks (nagu ikoonil näidatud) ning elektrolüütkondensaatori C pinge abil saab kondensaatorilt alalisvooluahelale energia tagasiside protsessi. Protsessor kontrollib VT3 lülitussagedust ja vakantsussuhet, tuvastades elektrolüütkondensaatori C pinge ja alalisvooluahela pinge, juhtides seega tagasisidevoolu, et alalisvooluahela pinge νd ei tunduks liiga kõrge.
Süsteemi raskused
(1) Takisti valik
(a) Võtame arvesse töötingimuste iseärasusi, eeldades, et süsteemis esineb mingisugune rike, mis viib mootoris oleva biti koormuse vabakiirenduseni, kui mootor on energia tootmise olekus,
Taastuvenergia suunatakse alalisvooluahelasse tagasi kuue pidevvooludioodi kaudu, põhjustades νd tõusu, mis viib sagedusmuunduri kiiresti laetud olekusse ja suure voolutugevuseni. Seega peaks valitud takisti juhtme läbimõõt olema piisavalt suur, et voolu sel hetkel läbi lasta.
(b) tagasisideahelas, et elektrolüütkondensaator enne järgmist laadimist võimalikult palju elektrienergiat vabastaks, ei suuda tavalise raudsüdamiku (räniterasest plaadi) valimine eesmärki saavutada, on kõige parem valida raud(II)oksiidist raudsüdamik ja seejärel vaadata ülaltoodud kaalutlusi, et voolu väärtus on nii suur, näete, kui suur see raudsüdamik on. Ma ei tea, kas turul on nii suurt raudsüdamikku, ja isegi kui on, ei ole selle hind kindlasti väga madal.
Seetõttu soovitan, et nii laadimis- kui ka tagasisideahelates kasutataks elektrilist takistit.
(2) Raskused kontrolli all hoidmisel
(a) Sagedusmuunduri alalisvooluahelas on pinge νd üldiselt üle 500 V alalisvoolu ja elektrolüütkondensaatori C takistuspinge on vaid 400 V alalisvoolu. On näha, et selle laadimisprotsessi juhtimine ei ole sarnane energiapidurduse (takistuspidurduse) juhtimismeetodiga. Selle mööduv pinge takistil väheneb väärtuseni νc = νd - νL. Elektrolüütkondensaatori ohutusvahemikus (≤400 V) töötamise tagamiseks on vaja tõhusalt juhtida takisti pingelangu νL, mis sõltub induktiivsuse suurusest ja voolu hetkelisest muutumiskiirusest.
(b) Tagasisideprotsessis tuleb takistada ka elektrolüütkondensaatori C poolt vabaneva elektrienergia liigset alalisvooluahela pinget takisti kaudu, et süsteem toimiks ülepingekaitsega.
Peamised rakendused ja rakendusnäited
Just selle uut tüüpi pidurduse (mahtuvusliku tagasisidega pidurdamise) eeliste tõttu on paljud kasutajad hiljuti teinud ettepaneku varustada see süsteem oma seadmete omadustega. Tehniliste raskuste tõttu pole teada, kas selline pidurdusmeetod on välismaal olemas. Praegu on ainult Shandong Fengguan Electronics Co., Ltd. läinud üle sellele uut tüüpi kaevanduslifti mahtuvusliku tagasisidega pidurdamise seeriale sagedusmuundurilt, mis varem kasutas tagasisidepidurdust (neid on endiselt normaalses töös 2). Siiani on see mahtuvusliku tagasisidega pidurdamise sagedusmuundur pikka aega normaalselt töötanud Shandong Ningyangi turvakaevanduses ja Shanxi Taiyuanis, täites selle lünga kodus.
Sagedusmuundurite rakenduste valdkonna laienemisega on see rakendustehnoloogia väga paljutõotav, eriti kasutatakse seda peamiselt kaevanduste ripppuurides (mehitatud või laaditavates), kaldpuuraukudega kaevandusveokites (ühe- või kahesilindrilistes), tõstemasinates ja muudes tööstusharudes. Lühidalt öeldes saab kasutada energia tagasiside seadmeid.