ऊर्जा प्रतिपुष्टि मोड, मोटर को ग्रिड के समान आवृत्ति पर प्रत्यावर्ती धारा में ब्रेक लगाने पर उत्पन्न नवीकरणीय बिजली को, प्रतिरोधकों के माध्यम से ऊर्जा का उपभोग करने के बजाय, ग्रिड में वापस भेजने में सक्षम बनाता है। इसकी मुख्य प्रक्रियाओं में शामिल हैं:
ऊर्जा रूपांतरण: विद्युत मोटर की विद्युत उत्पादन अवस्था में, स्टेटर वाइंडिंग एक रिवर्स इंडक्शन करंट उत्पन्न करता है, जो इन्वर्टर द्वारा सुधार के बाद डीसी बस वोल्टेज को बढ़ाता है।
व्युत्क्रम नियंत्रण: जब मदरबोर्ड वोल्टेज सीमा से अधिक हो जाता है (उदाहरण के लिए ग्रिड वोल्टेज के प्रभावी मूल्य का 1.2 गुना), तो नियंत्रणीय ट्रांसफार्मर (उदाहरण के लिए आईजीबीटी) सक्रिय व्युत्क्रम अवस्था में चला जाता है, जिससे डीसी को पावर ग्रिड में एसी में बदल दिया जाता है।
तुल्यकालिक समायोजन: नियंत्रण सर्किट वास्तविक समय में ग्रिड वोल्टेज, आवृत्ति और चरण का पता लगाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि फीडबैक धारा ग्रिड के साथ तुल्यकालिक है और हार्मोनिक प्रदूषण से बचा जा सके।
प्रमुख घटक और कार्य
पावर मॉड्यूल
इसमें IGBT शामिल है, जो सुधार और उत्क्रमण मोड स्विचिंग को प्राप्त करने के लिए PWM मॉड्यूलेशन के माध्यम से ऊर्जा प्रवाह की दिशा को नियंत्रित करता है।
उच्च वोल्टेज के झटकों को झेलने की आवश्यकता, जैसे कि पावर एलेवेटर फ्रीक्वेंसी कनवर्टर, जो द्विदिश ऊर्जा प्रवाह को समर्थन देने के लिए चार चतुर्थांश मॉड्यूल का उपयोग करता है।
फ़िल्टर सर्किट
उत्क्रमण प्रक्रिया द्वारा उत्पन्न उच्च-स्तरीय हार्मोनिक को फ़िल्टर किया जाता है, जो आमतौर पर LC सर्किट से बना होता है, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि फीडबैक की गुणवत्ता ग्रिड मानकों के अनुरूप है।
नियंत्रण सर्किट
मदरबोर्ड वोल्टेज स्थिरता बनाए रखने के लिए इन्वर्टर ट्रिगर कोण को गतिशील रूप से समायोजित करें (जैसे ग्रिड वोल्टेज में उतार-चढ़ाव होने पर फीडबैक पावर को स्वचालित रूप से कम करना)।
विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
उठाने वाले उपकरण: भारी सामान उतारते समय, मोटर बिजली उत्पन्न करती है, और ऊर्जा फीडबैक इकाई 80% से अधिक नवीकरणीय ऊर्जा को पुनर्प्राप्त कर सकती है।
लिफ्ट प्रणाली: चार-चतुर्थांश आवृत्ति कन्वर्टर्स फीडबैक ब्रेकिंग के माध्यम से ऊर्जा बचत प्राप्त करते हैं, जैसे कि पावर लिफ्ट का मॉड्यूलर सुधार डिजाइन।
रेल यातायात: ट्रेन ब्रेक लगाने पर उच्च शक्ति प्रतिक्रिया, ग्रिड संगतता समर्थन की आवश्यकता होती है।
ऊर्जा खपत ब्रेकिंग और फीडबैक ब्रेकिंग की तुलना
विशेषताएँ ऊर्जा खपत ब्रेक ऊर्जा प्रतिक्रिया
ऊर्जा से प्रतिरोधक ऊष्मा की खपत प्रतिक्रिया से ग्रिड पुन: उपयोग
कम दक्षता (ऊर्जा अपव्यय) उच्च (ऊर्जा बचत दर 30% तक)
कम लागत (केवल ब्रेकिंग प्रतिरोध की आवश्यकता) उच्च लागत (जटिल रिवर्स नियंत्रण की आवश्यकता)
लागू शक्ति छोटी और मध्यम शक्ति (<100kW) उच्च शक्ति (>100kW)
तकनीकी चुनौतियाँ और समाधान
ग्रिड संगतता
ग्रिड पर फीडबैक करंट के प्रभाव से बचने के लिए ग्रिड की वोल्टेज उतार-चढ़ाव सीमा (जैसे ± 20%) का पता लगाना आवश्यक है।
हार्मोनिक दमन
बहु-चरण फ़िल्टरिंग (जैसे LC+ सक्रिय फ़िल्टरिंग) का उपयोग करके THD (कुल हार्मोनिक विरूपण) को <5% तक कम करें।
गतिशील प्रतिक्रिया
बस लाइन ओवरवोल्टेज को रोकने के लिए नियंत्रण सर्किट को 10ms के भीतर मोड स्विच पूरा करना होगा।