Frekvences pārveidotāja atbalsta iekārtu piegādātāji atgādina, ka tradicionālajā frekvences vadības sistēmā, kas sastāv no universāliem frekvences pārveidotājiem, asinhroniem motoriem un mehāniskām slodzēm, kad motora vadītā bitu enerģijas slodze tiek izlādēta, motors var atrasties reģeneratīvās enerģijas ģenerēšanas bremzēšanas stāvoklī; Vai arī, kad motors palēnina ātrumu no liela ātruma līdz mazam ātrumam (ieskaitot apstāšanos), frekvence var samazināties, bet motora mehāniskās inerces dēļ motors var atrasties reģeneratīvās enerģijas ģenerēšanas stāvoklī, un pārvades sistēmā uzkrātā mehāniskā enerģija tiek pārveidota elektrībā ar elektromotoru, kas caur sešām invertora nepārtrauktās strāvas diodēm tiek atgriezta invertora līdzstrāvas ķēdē.
Vispārīgi runājot, frekvences pārveidotājos ir divas visbiežāk izmantotās atjaunojamās enerģijas apstrādes metodes:
(1) "Bremzēšanas pretestība" paralēli kondensatoram, kas mākslīgi iestatīts līdzstrāvas ķēdē, ko sauc par dinamiskās bremzēšanas stāvokli;
(2), lai atgrieztos elektrotīklā, to sauc par atgriezeniskās saites bremzēšanas stāvokli (pazīstams arī kā reģeneratīvās bremzēšanas stāvoklis). Pastāv arī bremzēšanas metode, proti, līdzstrāvas bremzēšana, ko var izmantot situācijās, kad nepieciešama precīza novietošana stāvvietā vai nevienmērīga motora bremzes rotācija pirms iedarbināšanas ārēju faktoru dēļ.
Grāmatās un publikācijās daudzi eksperti ir runājuši par invertora bremzēšanas projektēšanu un pielietojumu, īpaši pēdējā laikā ir bijuši daudzi raksti par "enerģijas atgriezeniskās saites bremzēšanu". Šodien autors piedāvā jauna veida bremzēšanas metodi, kurai ir četru kvadrantu darbības priekšrocības "atgriezeniskās saites bremzēšanā", augsta darbības efektivitāte, kā arī "enerģijas patēriņa bremzēšanas" priekšrocības tīklam bez piesārņojuma, augsta uzticamība.
Enerģijas bremze
Līdzstrāvas ķēdē iestatītās bremzēšanas pretestības izmantošana, lai absorbētu motora atjaunojamo elektrisko enerģiju, tiek saukta par enerģijas patēriņa bremzēšanu.
Tā priekšrocības ir vienkārša konstrukcija; tīkla piesārņojuma neesamība (salīdzinājumā ar atgriezenisko saiti), zemas izmaksas; trūkums ir zema darbības efektivitāte, īpaši, ja bieža bremzēšana patērēs daudz enerģijas un palielināsies bremzēšanas pretestības kapacitāte.
Parasti vispārējā frekvences pārveidotājā mazas jaudas frekvences pārveidotājiem (zem 22 kW) ir iebūvēta bremžu iekārta, jāpievieno tikai bremzēšanas pretestība. Lielas jaudas frekvences pārveidotājiem (virs 22 kW) ir nepieciešama ārēja bremzēšanas iekārta un bremzēšanas pretestība.
Atgriezeniskās saites bremze
Lai panāktu enerģijas atgriezeniskās saites bremzēšanu, ir nepieciešama sprieguma, frekvences un fāzes kontrole, atgriezeniskās saites strāvas kontrole un citi nosacījumi. Tā ir aktīvās reversēšanas tehnoloģijas izmantošana, lai atgrieztu atjaunojamo elektroenerģiju tīklā ar tādu pašu frekvenci un fāzi maiņstrāvai, tādējādi panākot bremzēšanu.
Atgriezeniskās saites bremzēšanas priekšrocība ir tā, ka tā var darboties četros kvadrantos, kā parādīts 3. attēlā, elektriskās enerģijas atgriezeniskā saite uzlabo sistēmas efektivitāti. Tās trūkumi ir:
(1) Šo atgriezeniskās saites bremzēšanas metodi var izmantot tikai tad, ja tīkla spriegums ir stabils un to nav viegli sabojāt (tīkla sprieguma svārstības nepārsniedz 10 %). Tā kā, darbojoties enerģijas ražošanas bremzei, tīkla sprieguma atteices laiks ir ilgāks par 2 ms, var rasties fāzes maiņas atteice, kas var sabojāt ierīci.
(2) Atgriezeniskajā saitē tīklā ir harmonisks piesārņojums.
(3) Sarežģīta vadība, augstas izmaksas.
Jauns bremzēšanas veids (kapacitatīvā atgriezeniskā bremzēšana)
Galvenās ķēdes princips
Taisngrieža daļa taisngriešanai izmanto kopēju nevadāmu taisngrieža tiltiņu, filtra shēma izmanto kopēju elektrolītisko kondensatoru, kavējuma shēma izmanto kontaktoru vai vadāmu silīciju. Uzlāde, atgriezeniskās saites maršrutēšanas jaudas modulis IGBT, uzlāde, atgriezeniskās saites rezistors L un liels elektrolītiskais kondensators C (kapacitāte ir aptuveni nulle punktu, to var noteikt atkarībā no operētājsistēmas, kurā atrodas frekvences pārveidotājs). Invertora daļa sastāv no jaudas moduļa IGBT. Aizsardzības shēma sastāv no IGBT, jaudas rezistora.
(1) Elektromotora enerģijas ģenerēšanas darbības statuss
CPU reāllaika uzraudzība pār ieejas maiņstrāvas spriegumu un līdzstrāvas ķēdes spriegumu νd ļauj izlemt, vai nosūtīt uzlādes signālu uz VT1. Kad νd pārsniedz ieejas maiņstrāvas spriegumu, kas atbilst līdzstrāvas sprieguma vērtībai (piemēram, 380 VAC-530 VDC), CPU izslēdz VT3. Izmantojot VT1 impulsa vadīšanas režīmu, tiek panākts elektrolītiskā kondensatora C uzlādes process. Šajā laikā rezistors L tiek sadalīts elektrolītiskajā kondensatorā C, tādējādi nodrošinot, ka elektrolītiskais kondensators C darbojas drošajā diapazonā.
(2) Elektromotora elektriskās darbības statuss
Kad centrālais procesors (CPU) nosaka, ka sistēma vairs nav uzlādēta, tas vada VT3 impulsu, lai līnija uz rezistora L kļūtu par momentānu negatīvu spriegumu kreisajā un labajā pusē (kā parādīts ikonā), un spriegums uz elektrolītiskā kondensatora C var panākt enerģijas atgriezeniskās saites procesu no kondensatora uz līdzstrāvas ķēdi. CPU kontrolē VT3 pārslēgšanās frekvenci un vakanču attiecību, nosakot spriegumu un līdzstrāvas ķēdes spriegumu uz elektrolītiskā kondensatora C, tādējādi kontrolējot atgriezeniskās saites strāvu, lai nodrošinātu, ka līdzstrāvas ķēdes spriegums νd nešķiet pārāk augsts.
Sistēmas grūtības
(1) Rezistora izvēle
(a) Mēs ņemam vērā darba apstākļu īpatnības, pieņemot, ka sistēmā ir kāda veida kļūme, kas noved pie motorā esošā uzgaļa slodzes brīvā paātrinājuma, kad motors darbojas enerģijas ražošanas režīmā,
Atjaunojamā enerģija tiek atgriezta līdzstrāvas ķēdē caur sešām nepārtrauktas strāvas diodēm, izraisot νd pieaugumu, ātri pārvēršot frekvences pārveidotāju uzlādes stāvoklī, un šajā laikā strāva būs liela. Tāpēc izvēlētajam rezistora vada diametram jābūt pietiekami lielam, lai šajā laikā strāva varētu plūst cauri.
(b) atgriezeniskās saites cilpā, lai elektrolītiskais kondensators pirms nākamās uzlādes atbrīvotu pēc iespējas vairāk elektroenerģijas, parastā dzelzs serdeņa (silīcija tērauda plāksnes) izvēle nespēj sasniegt mērķi, vislabāk ir izvēlēties dzelzs serdi, kas izgatavota no dzelzs oksīda materiāla, un pēc tam, ņemot vērā iepriekš minēto, pašreizējā vērtība ir tik liela, var redzēt, cik liela ir šī dzelzs serde, es nezinu, vai tirgū ir tik liela dzelzs serde, pat ja tāda ir, tās cena noteikti nebūs ļoti zema.
Tāpēc es iesaku, ka katrai uzlādes un atgriezeniskās saites ķēdei tiek izmantots elektriskais rezistors.
(2) Kontroles grūtības
(a) Frekvences pārveidotāja līdzstrāvas ķēdē spriegums νd parasti ir lielāks par 500 VDC, un elektrolītiskā kondensatora C pretestības spriegums ir tikai 400 VDC. Var redzēt, ka šī uzlādes procesa vadība nav līdzīga enerģijas bremzēšanas (pretestības bremzēšanas) vadības metodei. Tā pārejas spriegums uz rezistora ir samazināts līdz, elektrolītiskā kondensatora C pārejas uzlādes spriegums ir νc = νd - νL. Lai nodrošinātu, ka elektrolītiskais kondensators darbojas drošības diapazonā (≤400 V), ir nepieciešams efektīvi kontrolēt sprieguma kritumu νL uz rezistora, un sprieguma kritums νL ir atkarīgs no induktivitātes lieluma un strāvas momentānās izmaiņas ātruma.
(b) Atgriezeniskās saites procesā ir jānovērš arī elektrolītiskā kondensatora C izdalītās elektriskās enerģijas pārmērīga līdzstrāvas ķēdes sprieguma rašanās caur rezistoru, lai sistēma darbotos kā pārsprieguma aizsardzība.
Galvenie pielietojumi un pielietojuma piemēri
Šī jaunā frekvences pārveidotāja bremzēšanas veida (kapacitatīvās atgriezeniskās saites bremzēšanas) priekšrocību dēļ nesen daudzi lietotāji ir ierosinājuši aprīkot šo sistēmu ar savu iekārtu īpašībām. Tehnisko grūtību dēļ nav zināms, vai šāda bremzēšanas metode pastāv ārzemēs. Pašlaik tikai Shandong Fengguan Electronics Co., Ltd. ir pārgājusi uz šo jaunā veida kalnrūpniecības liftu sēriju ar kapacitatīvo atgriezeniskās saites bremzēšanu no frekvences pārveidotāja, kas agrāk izmantoja atgriezeniskās saites bremzēšanu (joprojām ir 2 normālas darbības režīmā), līdz šim šis kapacitatīvās atgriezeniskās saites bremzēšanas frekvences pārveidotājs jau ilgu laiku darbojas normāli Shandong Ningyang drošības ogļu raktuvēs un Shanxi Taiyuan, aizpildot šo robu savā valstī.
Paplašinoties frekvences pārveidotāju pielietojumu jomai, šī pielietojuma tehnoloģija būs ļoti daudzsološa, jo īpaši galvenokārt izmantojot raktuvju piekaramajos būros (ar pilotu vai iekraušanas režīmā), konusveida aku kalnrūpniecības kravas automašīnās (viena vai divu cilindru), celšanas mašīnās un citās nozarēs. Īsāk sakot, var izmantot enerģijas atgriezeniskās saites ierīces.