1. 두 가지 유형의 단위의 작동 원리 비교
1. 에너지 피드백 유닛의 작동 원리
에너지 피드백 유닛은 가변 주파수 속도 조절 시스템에 적용되는 제동 장치로, 핵심 기능은 모터 감속으로 생성된 회생 전기 에너지를 PWM 변조 기술을 통해 전력망으로 피드백하는 것입니다. 모터가 발전 상태(예: 위치 에너지 부하 또는 큰 관성 부하 감속)에 있고 회전자 속도가 동기 속도를 초과하면, 생성된 전기 에너지는 주파수 변환기의 DC 버스 필터 커패시터에 저장됩니다. 에너지 피드백 유닛은 DC 버스 전압을 자동으로 감지하여 DC 전력을 계통과 동일한 주파수 및 위상의 AC 전력으로 변환하고, 여러 개의 노이즈 필터를 거쳐 계통에 연결합니다. 피드백 효율은 97% 이상에 도달할 수 있습니다.
2. 제동장치의 작동 원리
제동 장치(에너지 소비형 제동 장치)는 외부 제동 저항을 통해 회생 전기 에너지를 소비합니다. DC 버스 전압이 설정된 임계값을 초과하면 제동 장치가 도통하여 제동 저항을 통해 전류가 흐르도록 하고, 전기 에너지를 열 에너지로 변환하여 방출합니다. 이 설계는 간단하고 신뢰성이 높지만, 에너지가 완전히 낭비되고 많은 열을 발생시켜 추가적인 방열 조치가 필요합니다.
3. 대체 기술의 실현 가능성과 과제
타당성 분석
경제적 타당성: 실제 사례에 따르면, 엘리베이터나 원심분리기와 같이 잦은 제동 상황에서 에너지 피드백 장치의 투자 회수 기간은 일반적으로 2년을 넘지 않습니다. 예를 들어, 특정 벤처캐피털(VC) 생산 기업에서 단일 장치를 사용하면 연간 9,000kWh 이상의 전기를 절약할 수 있습니다.
기술적 타당성: 최신 에너지 피드백 장치는 매개변수 설정 없이 완전 자동 작동을 구현했습니다. 설치는 DC 버스를 계통 측에 연결하기만 하면 되므로 디버깅이 간편합니다.
주요 기술적 어려움
그리드 호환성: 피드백 에너지가 그리드와 동기화되고 전류 역류를 방지하는 것이 필요합니다.
고조파 억제: IEC61000-3-2 표준을 충족하려면 THD<5%를 제어해야 합니다.
동적 응답: 버스 전압의 변화를 빠르게 추적해야 함(ms 수준 응답)
시스템 보호: 과전압, 과전류 및 과열 보호 메커니즘 개선 필요
4. 대표적인 적용 사례 및 이점
엘리베이터 산업: 수저우의 어느 주택가는 설치 후 종합 에너지 절약율 30.1%를 달성하였고, 기계실 온도는 3~5℃ 낮아졌으며, 에어컨 에너지 소비량은 15% 감소하였습니다.
제약용 원심분리기: 선전의 한 회사는 22kW 장비 제동 장치를 피드백 장치로 교체한 후 감속 시간을 10분에서 3분으로 단축하여 연간 9000kWh의 전기를 절약하고 2년 이내에 투자 비용을 회수했습니다.
산업용 호이스트: 특정 광산의 경사갱 호이스트 시스템을 개조한 후, 재생 에너지 회수율이 95%에 도달했고, 시스템의 발열량은 70% 감소했습니다.
5、대안적 의사결정 제안
권장되는 대체 시나리오:
잦은 제동 상황(엘리베이터, 크레인 등)
고에너지 소모 공정 장비(원심분리기, 압연기 등)
컴퓨터실의 온도에 민감한 환경
전기 요금이 비싼 지역
제동 장치 시나리오 유지:
매우 낮은 제동 빈도를 이용한 간단한 적용
초기 투자가 제한된 프로젝트
전력망 품질이 좋지 않은 외딴 지역
구현 경로:
에너지 절약 잠재력을 파악하기 위해 먼저 에너지 소비 감사를 실시합니다.
GB/T14549 표준을 충족하는 장비를 선택하세요
정부 에너지 절약 보조금 신청 (일부 지역 최대 30% 보조금)
에너지 소비 상위 20%에 속하는 고에너지 소모 장비의 리노베이션을 우선시합니다.