Les fournisseurs d'équipements pour convertisseurs de fréquence rappellent que, dans les systèmes de contrôle de vitesse par convertisseur de fréquence, lorsque la charge du moteur est une charge à énergie potentielle (pompes pétrolières, treuils miniers, etc.) ou une charge à forte inertie (ventilateurs, canalisations de ciment, machines d'équilibrage dynamique, etc.), ou encore lorsque des charges à freinage rapide sont requises (aciéries, raboteuses à portique, broches de machines-outils, etc.), le moteur subit inévitablement une production d'énergie. Autrement dit, le rotor du moteur est entraîné par des forces extérieures ou par l'inertie propre de la charge, ce qui entraîne une vitesse réelle du moteur supérieure à la vitesse de synchronisation fournie par le convertisseur de fréquence. L'énergie électrique ainsi produite est stockée dans le condensateur de filtrage du bus CC du convertisseur. Si cette énergie n'est pas consommée, la tension du bus CC augmente rapidement, perturbant le fonctionnement normal du convertisseur de fréquence.
L'unité de récupération d'énergie, en détectant automatiquement la tension du bus CC du convertisseur de fréquence, convertit cette tension en une tension alternative de même fréquence et phase que celle du réseau. Après plusieurs étapes de filtrage du bruit, l'unité de récupération d'énergie du convertisseur de fréquence est connectée au réseau électrique, permettant ainsi la réinjection d'énergie. Selon cette unité, plus de 97 % de l'énergie produite est réinjectée dans le réseau, ce qui représente une économie d'électricité significative.
Principe et caractéristiques de l'unité de rétroaction d'énergie haute puissance
1. Fonctionnant en mode haute tension directe AC-DC-AC (haute tension), l'élément de commutation principal du circuit est un IGBT. L'onduleur haute tension Hivert YVF utilise un montage en série des unités de puissance et une méthode d'amplification par empilement d'ondes.
2. Le groupe électrogène utilise des IGBT pour le redressement synchrone, et le contrôleur de redressement synchrone détecte en temps réel la tension d'entrée du réseau. L'image de l'unité de rétroaction d'énergie du convertisseur de fréquence est utilisée pour obtenir la phase de la tension d'entrée du réseau grâce à une technologie de contrôle à verrouillage de phase. En contrôlant le déphasage entre le transistor de l'onduleur redresseur et la tension du réseau, le flux de puissance électrique entre le réseau et le groupe électrogène est contrôlé. En opposition de phase, le groupe électrogène réinjecte de l'énergie électrique dans le réseau, et inversement, il reçoit de la puissance électrique du réseau. L'amplitude de la puissance électrique est directement proportionnelle au déphasage. L'amplitude et le sens de la puissance électrique sont déterminés par la tension du groupe électrogène. Du point de vue du redressement synchrone, le système de redressement est équivalent à une unité de rétroaction d'énergie d'un convertisseur de fréquence pour grue à alimentation stabilisée. Le déphasage entre le réseau et l'onduleur, correspondant à l'amplitude et au sens de la puissance électrique, est généré par l'écart entre la tension du groupe électrogène et sa valeur de consigne, grâce à une régulation PID.
Le débogage par rétroaction énergétique des équipements chimiques anciens permet non seulement de vérifier le nouveau système de rétroaction énergétique haute puissance, mais aussi de réaliser des tests de vieillissement sur les produits de ce système sous différentes conditions de charge. Le dispositif expérimental peut être connecté à la charge RL de l'équipement vieillissant afin de mener des essais de fonctionnement sous charge. Ceci permet d'améliorer la stabilité et la précision des performances du produit.