エネルギーフィードバック装置のサプライヤーは、電力伝送の複雑な特性により、電動モーターは正逆両方向で頻繁に動作し、過負荷運転や電動とブレーキの連続的な切り替え状態になることも多いことを念頭に置いてください。その安全性と信頼性も非常に重要です。交流モーターの周波数変換技術はますます高度化しており、交流非同期モーターの速度制御に周波数変換器を使用することは、モーター速度制御における最も重要な省エネ技術となっています。
通信速度制御は、1970年代の固定子電圧制御速度制御、巻線回転子直列極速度制御、電磁スリップクラッチ速度制御から、1980年代の可変周波数速度制御へと進化し、様々な技術が実用化段階に達しました。交流速度制御の信頼性の向上と価格の低下に伴い、直流速度制御からの置き換えは避けられない流れとなっています。
1. 周波数変換器とエネルギー節約
非同期モーターの基本周波数以下の速度を制御する場合、通常は定電圧周波数比と固定子電圧降下補償による制御方式が採用されます。 基本周波数以上の速度を制御する場合は、通常、定電圧可変周波数の制御方式が採用されます。 上記の2つの状況を組み合わせることで、非同期モーターの可変電圧・可変周波数の速度制御特性を得ることができます。 DITアルゴリズムに対応して、対称性の原則に従って、時間領域でx（n）を2つのグループに分解すると、周波数領域でX（k）は奇数偶数サンプリンググループを形成し、周波数領域サンプリングFFT（DIF-FFT）アルゴリズムと呼ばれる別の一般的なFFT構造を形成します。 SandeとTurkyによって最初に提案されたため、一般的にSande Turkyアルゴリズムとも呼ばれます。
ユニバーサル周波数変換器のブレーキ回路は、非同期モータのブレーキニーズを満たすように設計されています。可変周波数駆動システムでは、非同期モータを減速・停止させるために、ユニバーサル周波数変換器の出力周波数を徐々に低下させる方法を用いて非同期モータの同期速度を低下させ、モータの減速目的を達成することができます。非同期モータの減速過程において、同期速度が非同期モータの実速度よりも低いため、回転子電流の位相が反転し、非同期モータは制動トルクを発生し、つまり回生制動状態になります。大規模および中容量のユニバーサル周波数変換器では、省エネルギーのために、一般的に電力回生ユニットを用いて上記のエネルギーを電源にフィードバックします。小容量のユニバーサル周波数変換器では、通常、ブレーキ回路を用いて非同期モータからのフィードバックエネルギーをブレーキ回路で消費します。エンジニアリングにおいて、回生制動エネルギーの取り扱いには、一般的な周波数変換器の容量や適用シナリオに応じて、一般的に蓄電、電力網へのフィードバック、抵抗放電などの方法があります。
2. 電気自動化制御における可変周波数速度制御技術の応用
2.1. 可変周波数速度制御の特性
すべてのCyclone IIデバイスは300mmウェーハを使用し、TSMC 90nm、Low-Kプロセスに基づいて製造され、高速性と低コストを実現しています。最小化されたシリコン領域の使用により、Cyclone IIシリーズデバイスは、専用集積回路と同等のコストで、わずか1チップで複雑なデジタルシステムをサポートできます。高性能ユニバーサル周波数コンバーターには、さまざまなエンジニアリングニーズを満たすために、独立型周波数コンバーター、共通DCバス周波数コンバーター、エネルギーフィードバックユニットを備えた周波数コンバーターなど、いくつかのハードウェア構造があります。独立型周波数コンバーターは、整流ユニットとインバータユニットを1つのケースに配置するタイプの周波数コンバーターです。現在最も広く使用されている周波数コンバーターであり、通常は1つの電気モーターのみを駆動し、一般的な産業用負荷に使用されます。使用されるコンフィギュレーション方法はJTAGとASの組み合わせであるため、コンフィギュレーション回路はASとJTAGの両方のコンフィギュレーション要件を満たす必要があります。コンフィギュレーションチップはEPCS1を採用しています。上記のコンフィギュレーション方法の具体的な接続方法とピン特性に従って。高性能汎用周波数変換器を用いてエレベーター、リフト、可逆圧延機などの負荷を駆動する場合、四象限運転が必要となるため、エネルギーフィードバックユニットを構成する必要があります。エネルギーフィードバックユニットの機能は、電動モーターの制動時に発生する回生エネルギーを電力網にフィードバックすることです。
2.2. 産業用電気自動化制御における可変周波数速度制御技術の応用
（1）適応型モータモデルユニット。適応型モータモデルユニットの機能は、モータへの入力電圧と電流を検出することにより、モータの基本パラメータを自動的に識別することです。このモータモデルは、直接トルク制御の重要なユニットです。ほとんどの産業用途では、速度制御精度が0.5%を超える場合、閉ループ速度フィードバックを使用できます。
（２）トルクコンパレータと磁束コンパレータ。このタイプのコンパレータの機能は、フィードバック値を20msごとに基準値と比較し、2点ヒステリシスレギュレータを使用してトルクまたは磁界の状態を出力することです。
（3）パルス最適化セレクタ。情報処理にはCyclone II EP2C5Q208C8チップを選択し、OFDM変調用信号源のFPGA実装を設計しました。主に星座マッピングFFT、巡回プレフィックスの挿入、バッファモジュール、D/A機能を実装した5つのモジュールで構成される回路を作成し、OFDM信号源を設計し、各モジュールの機能をシミュレーションして検証しました。最終的に、ソフトウェアシミュレーションとFPGAハードウェア検証を含むOFDM信号源が完成しました。電解コンデンサは容量のばらつきが大きいため、電圧が不均一になります。そのため、各コンデンサに等しい抵抗値の電圧均等化抵抗を並列に接続し、ばらつきの影響を排除しています。電源投入時にコンデンサを流れる充電電流（サージ電流）が整流回路を焼損したり、その他の影響を与えたりしないように、蓄電回路にもサージ電流を抑制する対策が施されています。
省エネと消費量の削減は生産コスト削減の重要な手段であり、コスト削減は製品競争力を高めるための効果的な手段です。これらの機能モジュールを追加するだけでなく、設計プロセスにおいて完成した設計を継続的に最適化し、さらなる性能向上とリソースの節約を実現することで、システム全体を1つのFPGAチップ内に収め、大幅な省エネ効果を実現し、プロセス条件の改善を図る必要があります。