Le freinage par rétroaction convertit l'électricité renouvelable du moteur en courant alternatif, réinjecté dans le réseau à la même fréquence que celui-ci grâce à une technologie d'inversion active, permettant ainsi la récupération d'énergie. Son principe est le suivant :
Détection de tension : déclenche une rétroaction lorsque la tension du bus CC dépasse 1,2 fois la valeur efficace de la tension du réseau (par exemple, les systèmes 400 V jusqu’à 678 V).
Commande synchrone : Il est nécessaire de détecter avec précision la fréquence et la phase du réseau (erreur < 1 °) pour garantir que le courant de retour est synchronisé avec le réseau.
Limitation du courant : Contrôler le courant de rétroaction par modulation PWM pour éviter les surintensités provoquant une pollution du réseau (THD < 5 %).
Classification technique et scénarios d'application
Scénario d'application de mise en œuvre de type
Redressement de diodes de couplage inverse à rétroaction CC, rétroaction vers carte mère CC, moteur CC, locomotive électrique
Convertisseur de fréquence haute puissance à pont complet avec rétroaction CA + filtre LC, rétroaction vers le réseau CA pour moteur asynchrone
La rétroaction mixte, combinée à des dispositifs de stockage d'énergie (par exemple des supercondensateurs), permet d'atténuer l'instabilité du réseau électrique ou des systèmes hors réseau.
Indicateurs clés de performance
Efficacité : efficacité de rétroaction typique ≥95 %, les systèmes de haute puissance (> 100 kW) peuvent atteindre 97 %.
Temps de réponse : Délai < 10 ms entre la détection de la surtension et le retour d’information au démarrage.
Suppression des harmoniques : Conforme à la norme IEC 61000-3-2 (THD < 5 %).
Scénarios d'application typiques
Charge inertielle importante : par exemple, centrifugeuses, laminoirs, énergies renouvelables, lorsque le freinage peut atteindre 30 % de la puissance nominale du moteur.
Consommation d'énergie : lors de la chute d'un ascenseur ou d'une grue, le potentiel gravitationnel est converti en énergie électrique et réinjecté dans le réseau.
Freinage rapide : le temps de freinage de la broche de la machine-outil est réduit de plus de 50 %.
Sélection et considérations
Compatibilité avec le réseau : les fluctuations de tension du réseau doivent être ≤ 15 %, sinon cela pourrait endommager l'appareil.
Conception de dissipation de chaleur : la température de jonction de l'IGBT doit être <125 ℃, refroidissement par air forcé lorsque la vitesse du vent est ≥2 m / s.
Fonction de protection : le seuil de protection contre les surtensions/surintensités doit être réglable (par exemple 1,2 fois la tension du réseau).
Comparaison avec d'autres modes de freinage
Mode de freinage Gestion de l'énergie Inconvénients du scénario d'application
Consommation d'énergie, dégagement de chaleur par résistance au freinage, puissance moyenne et faible, efficacité de freinage à basse fréquence, échauffement important
Système de freinage à rétroaction : Puissance élevée, freinage fréquent, commande complexe et coûteuse.
Stator de frein CC, passage de frein électrique CC, stationnement précis, freinage à basse vitesse pour une utilisation de courte durée uniquement