A visszacsatoló egység szállítója emlékezteti Önt, hogy a legtöbb hagyományos frekvenciaváltó diódás egyenirányító hidakat használ a váltakozó áram egyenárammá alakításához, majd IGBT inverter technológiát használ az egyenáram váltakozó árammá alakításához, állítható feszültséggel és frekvenciával, a váltakozó áramú motorok vezérléséhez. Ez a típusú frekvenciaváltó csak elektromos üzemmódban képes működni, ezért kétnegyedes frekvenciaváltónak nevezik. A kétnegyedes frekvenciaváltóban található diódás egyenirányító híd miatt lehetetlen kétirányú energiaáramlást elérni, így az energia nem vezethető vissza a motor visszacsatoló rendszeréből a hálózatba. Egyes alkalmazásokban, ahol a villanymotoroknak energiát kell visszacsatolniuk, például felvonókban, emelőkben, centrifugarendszerekben és szivattyúegységekben, csak egy ellenállásfékező egységet lehet hozzáadni a kétnegyedes frekvenciaváltóhoz, hogy felhasználja a villanymotor visszacsatolt energiáját. Ezenkívül a diódás egyenirányító hidak komoly harmonikus szennyezést okozhatnak a hálózatban.
Az IGBT teljesítménymodulok kétirányú energiaáramlást tudnak elérni. Ha az IGBT-t egyenirányító hídként használják, nagy sebességű és nagy számítási teljesítményű DSP-t használnak SVPWM vezérlőimpulzusok generálására. Egyrészt beállíthatja a bemeneti teljesítménytényezőt, kiküszöbölheti a harmonikus szennyezést az elektromos hálózatban, és az invertert valóban „zöld termékké” teheti. Másrészt az elektromos motor visszacsatolása által termelt energia visszajuttatható az elektromos hálózatba, energiatakarékos hatásokat érve el.
Egy motor esetében az úgynevezett négy kvadráns a mechanikai jelleggörbéjére utal, amely mind a négy kvadránsban működhet a matematikai tengelyen. Az első kvadráns előre irányuló elektromos állapotban, a második kvadráns visszacsatolásos fékezési állapotban, a harmadik kvadráns fordított elektromos állapotban, a negyedik kvadráns pedig fordított fékezési állapotban van. A frekvenciaváltót, amely négy kvadránsban képes működtetni a motort, négy kvadránsos frekvenciaváltónak nevezzük. Egyszerűen fogalmazva, egy két kvadránsos hagyományos frekvenciaváltó csak előre vagy hátra forgathatja a motort. Az első és harmadik kvadránsban működik. Az elektromos motor alapjáratakor keletkező mozgási energia csak kárba vész. Egy négy kvadránsos frekvenciaváltó (az elektromos motor fékezésére utal) nemcsak előre és hátra is képes meghajtani a motort, hanem az alapjárati mozgási energiáját elektromos energiává is alakítja, és visszatáplálja a hálózatba. Az elektromos motort generátoros állapotban működteti. Gyakrabban használják fejlesztési helyzetekben.
A négykvadránsos frekvenciaváltó különféle ipari alkalmazási követelményeknek felel meg, különösen alkalmas nagy tehetetlenségi nyomatékú potenciális energiaterhelésekhez, például emelőberendezésekhez. A berendezés nagy forgási tehetetlenséggel (GD) rendelkezik, és az ismétlődő, rövid ideig tartó folyamatos működésű rendszerekhez tartozik. A lassulás csökkenése nagy sebességről alacsony sebességre nagy, a fékezési idő pedig rövid, ami erős fékhatást vagy hosszú távú, nagy teljesítményű elektromos fékezést igényel. Az energiatakarékos hatás javítása és a fékezési folyamat során fellépő energiaveszteség csökkentése érdekében a lassítási energiát visszanyerik és visszatáplálják az elektromos hálózatba, energiatakarékos és környezetvédelmi hatásokat érve el.
A négykvadránsos frekvenciaváltók tipikus alkalmazási területei a potenciális terhelési jellemzőkkel bíró helyzetek, például felvonók, mozdonyvontatás, olajmezői vontatógépek, centrifugák stb. Egyes nagy teljesítményű alkalmazásokban négykvadránsos frekvenciaváltóra van szükség a hálózat harmonikus szennyezésének csökkentése érdekében is.
A négykvadránsos frekvenciaváltó előnyei
1. A hagyományos kétnegyedes frekvenciaváltókkal összehasonlítva energiahatékonyabb; A négynegyedes frekvenciaváltó IGBT modulokat használ egyenirányító eszközként a kétirányú energiaáramlás eléréséhez. Külső eszközök nélkül képes a regenerált energiát visszatáplálni az elektromos hálózatba, így energiatakarékos működést biztosít.
2. Csökkentse a hálózati oldalon a harmonikus áramot, és teljes terhelésnél közel 1-es teljesítménytényezőt érjen el; A hagyományos frekvenciaváltók a dióda-egyenirányítás miatt jelentős mennyiségű harmonikus komponenst generálnak, ami súlyos szennyezést okoz a hálózatban, zavarja más berendezések normál működését, sőt, más eszközöket is károsít. A négykvadránsos vektoros frekvenciaváltó IGBT modulokat használ egyenirányító eszközként, és nagy sebességű és nagy számítási teljesítményű DSP-vel PWM vezérlőimpulzusokat generál, amelyek képesek beállítani a teljesítménytényezőt és kiküszöbölni a hálózat harmonikus szennyezését, így a frekvenciaváltó valóban "zöld termék".