In recent years, the development of the industrial era, the application of energy feedback technology is becoming more and more common. In elevators, mine lifts, port cranes, factory centrifuges, oil field pumps and many other occasions, will be accompanied by changes in load potential and kinetic energy. For example, when lifts, cranes and other mechanical discharge of heavy goods, the energy will be reduced, and when the centrifuge equipment is down, the kinetic energy will be reduced. According to the law of energy conservation, we know that energy will not disappear from the air, so where did this part of the energy go? The answer is that it is converted into renewable electricity by the motor. In fact, in equipment using variable frequency control, this part of the electricity is usually wasted by converting the brake resistor to heat.
If there is a device that uses this part of renewable electricity to return to the grid, then it can save this part of electricity, and play the effect of saving energy consumption. Energy feedback device is such a product. It uses power electronics conversion technology, its main role is to use the renewable electricity generated by the above equipment in the process of operation, and convert to synchronous AC power back to the grid, to play the effect of saving electricity.
In the traditional frequency control system consisting of general frequency inverters, asynchronous motors and mechanical loads, when the bit energy load driven by the motor is discharged, the motor may be in a regenerative power generation braking state; Or when the motor slows down from high speed to low speed (including stopping), the frequency may drop, but due to the mechanical inertia of the motor, the motor may be in a state of regenerative power generation, and the stored mechanical energy in the transmission system is converted into electricity by the motor, which is returned to the DC circuit of the inverter through the six continuous current diodes of the inverter.
In general frequency converters, there are two most commonly used methods of processing renewable energy:
(1) dissipated into the "braking resistance" in parallel with the capacitor artificially set in the DC circuit, called the dynamic braking state;
(2) to make it back to the grid, it is called the feedback braking state (also known as regenerative braking state). There is also a braking method, that is, DC braking, can be used in situations requiring accurate parking or irregular rotation of the motor brake before starting due to external factors.
Energy Brake
DC 회로에 설정된 제동 저항을 이용하여 모터의 재생 에너지 전기를 흡수하는 것을 에너지 소비 제동이라고 합니다. 이 제동의 장점은 구조가 간단하고, 피드백 제조 방식과 비교하여 전력망에 오염을 일으키지 않으며, 비용이 저렴하다는 것입니다. 단점은 작동 효율이 낮다는 것인데, 특히 잦은 제동으로 인해 많은 에너지가 소모되고 제동 저항 용량이 증가할 때 더욱 그렇습니다.
일반적으로 일반 주파수 변환기에서 소출력 주파수 변환기(22kW 미만)는 브레이크 유닛이 내장되어 있어 브레이크 저항만 추가하면 됩니다. 고출력 주파수 변환기(22kW 이상)는 외부 브레이크 유닛과 브레이크 저항이 필요합니다.
피드백 브레이크
에너지 피드백 제동을 구현하려면 전압, 주파수, 위상 제어, 피드백 전류 제어 등의 조건이 필요합니다. 이는 능동 역전 기술을 사용하여 재생 에너지 전력을 동일한 주파수 및 위상의 교류 전력으로 전력망으로 역전시켜 제동을 구현하는 것입니다.
피드백 제동의 장점은 4분면(quadrant)을 구동할 수 있다는 점이며, 전기 에너지 피드백을 통해 시스템의 효율이 향상됩니다. 단점은 다음과 같습니다.
(1) 이 피드백 제동 방식은 고장이 발생하기 어려운 안정적인 계통 전압(계통 전압 변동이 10% 이하)에서만 사용할 수 있습니다. 발전 브레이크가 작동 중일 때 계통 전압 고장 시간이 2ms를 초과하면 상변화 고장이 발생하여 장치가 손상될 수 있습니다.
(2) 피드백에는 그리드에 고조파 오염이 있습니다.
(3) 제어가 복잡하고 비용이 많이 든다.
국내외에서 주파수 변환기에 대한 연구와 응용이 급속히 발전함에 따라, 특히 범용 주파수 변환기가 산업 생산에 널리 사용됨에 따라 에너지 피드백 기술의 재사용이 점점 더 많아질 것입니다.