De energiefeedbackmodus maakt het mogelijk om energie terug te leveren aan het net door de opgewekte hernieuwbare elektriciteit om te zetten in wisselstroom met dezelfde frequentie als het net, in plaats van energie te verbruiken via weerstanden. De kernprocessen omvatten:
Energieomzetting: In de energieopwekkingstoestand van de elektromotor genereert de statorwikkeling een omgekeerde inductiestroom, waardoor de DC-busspanning stijgt na gelijkrichting door de omvormer.
Omgekeerde regeling: Wanneer de spanning van het moederbord de drempelwaarde overschrijdt (bijvoorbeeld 1,2 keer de effectieve waarde van de netspanning), schakelt de regelbare transformator (bijvoorbeeld IGBT) over naar de actieve omgekeerde toestand, waarbij de gelijkstroom wordt omgezet in de wisselstroom naar het elektriciteitsnet.
Synchrone aanpassing: het regelcircuit detecteert in realtime de netspanning, frequentie en fase om ervoor te zorgen dat de feedbackstroom synchroon loopt met het net en harmonische vervuiling wordt voorkomen.
Belangrijkste componenten en functies
Vermogensmodule
Het bestaat uit IGBT, dat de energiestroomrichting regelt via PWM-modulatie om gelijkrichting en omkeermodusschakeling te bereiken.
Moet bestand zijn tegen schokken met hoge spanning, zoals bij een frequentieomvormer voor liften die gebruikmaakt van vierkwadrantmodules ter ondersteuning van bidirectionele energiestroom.
Filtercircuit
De hoogwaardige harmonische trillingen die tijdens het omkeerproces ontstaan, worden eruit gefilterd. Deze trillingen bestaan meestal uit LC-kringen. Zo wordt gewaarborgd dat de kwaliteit van de terugkoppeling voldoet aan de normen van het elektriciteitsnet.
Besturingscircuit
Pas de triggerhoek van de omvormer dynamisch aan om de stabiliteit van de moederbordspanning te behouden (door bijvoorbeeld automatisch het feedbackvermogen te verlagen wanneer de netspanning schommelt).
Typische toepassingsscenario's
Hefwerktuigen: Bij het lossen van zware goederen genereert de motor energie en kan de energieterugwinningseenheid meer dan 80% aan hernieuwbare energie terugwinnen.
Liftsysteem: Vierkwadrantfrequentieomvormers realiseren energiebesparingen door feedbackremmen, zoals het modulaire gelijkrichtingsontwerp van de lift.
Spoorwegverkeer: krachtige feedback bij het remmen van de trein, ondersteuning voor netwerkcompatibiliteit is vereist.
Vergelijking van energieverbruik remmen en feedbackremmen
Kenmerken Energieverbruik Remenergie Feedback
Energie naar weerstand Warmteverbruik Terugkoppeling naar nethergebruik
Laag rendement (energieverspilling) Hoog (energiebesparing tot 30%)
Lage kosten (alleen remweerstand vereist) Hoge kosten (complexe omkeerregeling vereist)
Toepasselijk vermogen Klein en middelgroot vermogen (<100kW) Hoog vermogen (>100kW)
Technische uitdagingen en oplossingen
Rastercompatibiliteit
Het is noodzakelijk om het spanningsschommelingsbereik van het net te detecteren (bijv. ± 20%) om te voorkomen dat terugkoppelingsstroom het net beïnvloedt.
Harmonische onderdrukking
Verminder de THD (totale harmonische vervorming) tot <5% door gebruik te maken van meertrapsfiltering (zoals LC+ actieve filtering).
Dynamische respons
Het besturingscircuit moet de modusomschakeling binnen 10 ms voltooien om overspanning op de buslijn te voorkomen.