피드백 장치 공급업체는 대부분의 일반 주파수 변환기가 다이오드 정류기 브리지를 사용하여 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, IGBT 인버터 기술을 사용하여 직류 전력을 가변 전압 및 주파수를 가진 교류 전력으로 변환하여 교류 모터를 제어한다는 점을 알려드립니다. 이러한 유형의 주파수 변환기는 전기 모드로만 작동할 수 있으므로 2상한 주파수 변환기라고 합니다. 2상한 주파수 변환기에 다이오드 정류기 브리지를 사용하기 때문에 양방향 에너지 흐름이 불가능하여 모터 피드백 시스템에서 전력망으로 에너지를 되돌릴 수 없습니다. 엘리베이터, 호이스트, 원심 분리 시스템, 펌프 장치와 같이 전기 모터가 에너지를 피드백해야 하는 일부 응용 분야에서는 2상한 주파수 변환기에 저항 제동 장치를 추가하여 전기 모터의 에너지 피드백을 소비하는 방법밖에 없습니다. 또한, 다이오드 정류기 브리지는 전력망에 심각한 고조파 오염을 유발할 수 있습니다.
IGBT 전력 모듈은 양방향 에너지 흐름을 구현할 수 있습니다. IGBT를 정류기 브리지로 사용하는 경우, 고속 고성능 DSP를 사용하여 SVPWM 제어 펄스를 생성합니다. 이를 통해 입력 역률을 조정하고 전력망의 고조파 오염을 제거하여 인버터를 진정한 "친환경 제품"으로 만들 수 있습니다. 또한, 전기 모터의 피드백을 통해 생성된 에너지를 전력망으로 다시 보내 에너지 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
모터의 경우, 소위 4상한(four quadrants)은 수학적 축의 4개 사분면 모두에서 작동할 수 있는 기계적 특성 곡선을 의미합니다. 1상한은 정방향 전기 상태, 2상한은 피드백 제동 상태, 3상한은 역방향 전기 상태, 4상한은 역방향 제동 상태입니다. 모터를 4상한에서 작동시킬 수 있는 주파수 변환기를 4상한 주파수 변환기라고 합니다. 간단히 말해, 2상한 일반 주파수 변환기는 모터를 정방향 또는 역방향으로만 구동할 수 있습니다. 1상한과 3상한에서 작동합니다. 전기 모터가 공회전할 때 발생하는 운동 에너지는 낭비될 뿐입니다. 4상한 주파수 변환기(전기 모터의 제동을 의미)는 모터를 정방향 및 역방향으로 구동할 수 있을 뿐만 아니라, 공회전 시 모터의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력망에 공급할 수도 있습니다. 전기 모터를 발전기 상태로 작동시킵니다. 이는 개선 상황에서 더 일반적으로 사용됩니다.
4상한 주파수 변환기는 다양한 산업 응용 분야 요건을 충족하며, 특히 리프팅 장비와 같은 고관성 위치 에너지 부하에 적합합니다. 이 장비는 회전 관성 GD가 크고 반복적인 단기 연속 운전 시스템에 속합니다. 고속에서 저속으로의 감속 시간이 크고 제동 시간이 짧아 강력한 제동 효과 또는 장기간의 중부하 전기 제동이 필요합니다. 제동 과정에서 에너지 절감 효과를 높이고 에너지 손실을 줄이기 위해 감속 에너지를 회수하여 전력망으로 되돌려 보내 에너지 절감 및 환경 보호 효과를 달성합니다.
4분면 주파수 변환기의 일반적인 적용은 엘리베이터, 기관차 견인, 유전 코우토잉 머신, 원심 분리기 등과 같이 잠재적 부하 특성이 있는 상황입니다. 일부 고전력 응용 분야에서는 전력망에 대한 고조파 오염을 줄이기 위해 4분면 주파수 변환기도 필요합니다.
4분면 주파수 변환기의 장점
1. 일반적인 2상한 주파수 변환기에 비해 에너지 효율이 높습니다. 4상한 주파수 변환기는 IGBT 모듈을 정류 장치로 사용하여 양방향 에너지 흐름을 구현합니다. 외부 장치 없이도 회생 에너지를 전력망에 피드백하여 에너지 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
2. 계통 측 고조파 전류를 줄이고 전부하 시 1에 가까운 역률을 달성합니다. 일반 주파수 변환기는 다이오드 정류 방식을 사용하기 때문에 상당한 양의 고조파 성분을 발생시켜 전력망에 심각한 오염을 유발하고, 다른 장비의 정상 작동을 방해하며, 심지어 다른 장치를 손상시킬 수도 있습니다. 4상한 벡터 주파수 변환기는 IGBT 모듈을 정류 소자로 사용하고 고속 및 고성능 DSP를 통해 PWM 제어 펄스를 생성합니다. 이를 통해 역률을 조정하고 전력망의 고조파 오염을 제거할 수 있어 진정한 "친환경 제품"으로 자리매김합니다.