Leveranciers van ondersteunende apparatuur voor frequentieomvormers herinneren u eraan dat in het traditionele frequentieregelsysteem dat bestaat uit universele frequentieomvormers, asynchrone motoren en mechanische belastingen, de motor in een toestand van regeneratieve energieopwekking kan komen wanneer de door de motor aangestuurde bit-energiebelasting wordt ontladen. Of wanneer de motor vertraagt van hoge snelheid naar lage snelheid (inclusief stoppen), kan de frequentie dalen, maar vanwege de mechanische traagheid van de motor kan de motor in een toestand van regeneratieve energieopwekking komen. De opgeslagen mechanische energie in het transmissiesysteem wordt door de elektromotor omgezet in elektriciteit, die via de zes continustroomdioden van de omvormer wordt teruggevoerd naar het DC-circuit.
In het algemeen worden bij frequentieregelaars twee methoden het meest gebruikt voor de verwerking van hernieuwbare energie:
(1) "Remweerstand" parallel aan de kunstmatig ingestelde condensator in het gelijkstroomcircuit, de zogenaamde dynamische remtoestand;
(2) om terug te keren naar het net, wordt dit de feedback-remtoestand genoemd (ook wel regeneratieve remtoestand genoemd). Er is ook een remmethode, namelijk DC-remmen, die kan worden gebruikt in situaties waarbij nauwkeurig parkeren of onregelmatige rotatie van de motorrem vereist is voordat deze start vanwege externe factoren.
In boeken en publicaties hebben veel experts gesproken over het ontwerp en de toepassing van inverterremmen, met name recentelijk zijn er veel artikelen verschenen over "energieterugkoppelingsremmen". Vandaag presenteert de auteur een nieuw type remmethode, met de voordelen van vierkwadrantenwerking van "terugkoppelingsremmen", een hoge operationele efficiëntie en ook de voordelen van "energieverbruiksremmen" voor het net zonder vervuiling en een hoge betrouwbaarheid.
Energie Rem
Door de remweerstand in het DC-circuit te gebruiken om de hernieuwbare elektrische energie van de motor te absorberen, wordt energieverbruikremmen genoemd.
De voordelen zijn: de eenvoudige constructie; er is geen vervuiling van het net (in vergelijking met terugkoppeling), de kosten zijn laag; het nadeel is de lage operationele efficiëntie, vooral wanneer er veel geremd moet worden. Hierdoor wordt veel energie verbruikt en neemt de capaciteit van de remweerstand toe.
Over het algemeen heeft een frequentieomvormer met een klein vermogen (onder 22 kW) een ingebouwde remeenheid, waardoor alleen de remweerstand hoeft te worden toegevoegd. Een frequentieomvormer met een hoog vermogen (boven 22 kW) heeft een externe remeenheid en remweerstand nodig.
Feedbackrem
Om energieterugkoppeling te bereiken, zijn spannings-, frequentie- en faseregeling, terugkoppelingsstroomregeling en andere voorwaarden vereist. Dit wordt bereikt door gebruik te maken van actieve omkeertechnologie om de hernieuwbare elektriciteit met dezelfde frequentie en fase terug te sturen naar het net als wisselstroom, waardoor remmen mogelijk wordt.
Het voordeel van terugkoppeling is dat het vier kwadranten kan bestrijken, zoals weergegeven in Figuur 3. Terugkoppeling van elektrische energie verbetert de efficiëntie van het systeem. De nadelen zijn:
(1) Deze terugkoppelingsremmethode kan alleen worden gebruikt bij een stabiele netspanning die niet snel uitvalt (netspanningsfluctuaties mogen niet groter zijn dan 10%). Omdat de netspanningsuitvaltijd langer is dan 2 ms wanneer de stroomopwekkingsrem in werking is, kan er een faseverandering optreden en kan het apparaat beschadigd raken.
(2) In de terugkoppeling is er sprake van harmonische vervuiling van het net.
(3) Complexe besturing, hoge kosten.
Nieuw type remmen (capacitieve feedbackremmen)
Hoofdcircuitprincipe
Het gelijkrichtgedeelte gebruikt een gemeenschappelijke, onregelbare gelijkrichtbrug voor de gelijkrichting, het filtercircuit gebruikt een gemeenschappelijke elektrolytische condensator en het vertragingscircuit gebruikt een contactor of een regelbaar silicium. De laad-, feedbackrouteringsvoedingsmodule (IGBT), laad-, feedbackweerstand L en grote elektrolytische condensator C (de capaciteit is ongeveer nul, kan worden bepaald op basis van het besturingssysteem waarin de frequentieomvormer zich bevindt). Het invertergedeelte bestaat uit de IGBT-voedingsmodule. Het beveiligingscircuit bestaat uit de IGBT en de vermogensweerstand.
(1) Bedrijfsstatus van de opwekking van elektriciteit door elektromotoren
CPU-realtimebewaking van de ingangswisselspanning en de gelijkspanning νd, bepaalt of een laadsignaal naar VT1 moet worden gestuurd. Zodra νd hoger is dan de ingangswisselspanning die overeenkomt met de gelijkspanningswaarde (bijv. 380VAC-530VDC) tot een bepaalde waarde, schakelt de CPU VT3 uit via de pulsgeleiding van VT1 om het laadproces van de elektrolytische condensator C te voltooien. Op dit moment wordt de weerstand L verdeeld in de elektrolytische condensator C, waardoor wordt gegarandeerd dat de elektrolytische condensator C binnen het veilige bereik werkt.
(2) Elektrische bedrijfsstatus van de elektromotor
Wanneer de CPU detecteert dat het systeem niet meer opgeladen is, stuurt hij de VT3-puls aan, waardoor de lijn op weerstand L direct een negatieve spanning links en rechts krijgt (zoals weergegeven in het pictogram), plus de spanning op elektrolytische condensator C, waardoor energieterugkoppeling van de condensator naar het gelijkstroomcircuit mogelijk wordt. De CPU regelt de schakelfrequentie van VT3 en de leegloopverhouding door de spanning en de gelijkstroomspanning op elektrolytische condensator C te detecteren, en regelt zo de terugkoppelingsstroom om ervoor te zorgen dat de gelijkstroomspanning νd niet te hoog lijkt.
Systeemproblemen
(1) Selectie van de weerstand
(a) We houden rekening met de eigenaardigheden van de werkomstandigheden, ervan uitgaande dat het systeem een soort storing heeft, die leidt tot de vrije versnelling van de belasting van de bit die in de motor zit, wanneer de motor zich in een staat van stroomopwekking bevindt,
Hernieuwbare energie wordt via zes continustroomdioden teruggevoerd naar het DC-circuit, waardoor νd stijgt en de frequentieomvormer snel in een laadtoestand komt, waarna de stroomsterkte hoog zal zijn. De gekozen weerstandsdraad moet daarom groot genoeg zijn om de stroom op dat moment te kunnen doorlaten.
(b) In de feedbacklus, om de elektrolytische condensator vóór de volgende lading zoveel mogelijk elektrische energie te laten afgeven, is de keuze voor een gewone ijzeren kern (siliciumstaalplaat) niet in staat om het doel te bereiken, het is het beste om de ijzeren kern te kiezen die is gemaakt van ferrooxidemateriaal, en kijk dan naar de bovenstaande overweging van de huidige waarde is zo groot, je kunt zien hoe groot deze ijzeren kern is, ik weet niet of er zo'n grote ijzeren kern op de markt is, zelfs als die er is, zal de prijs zeker niet erg laag zijn.
Daarom stel ik voor dat laad- en feedbackcircuits elk een elektrische weerstand gebruiken.
(2) Moeilijkheden bij de controle
(a) In het DC-circuit van de frequentieomvormer is de spanning νd over het algemeen hoger dan 500 V DC, terwijl de weerstandsspanning van de elektrolytische condensator C slechts 400 V DC bedraagt. De regeling van dit laadproces is duidelijk anders dan de regeling van energieremmen (weerstandsremmen). De transiënte spanning op de weerstand wordt verlaagd tot νc = νd - νL. Om ervoor te zorgen dat de elektrolytische condensator binnen het veiligheidsbereik (≤ 400 V) werkt, is het noodzakelijk om de spanningsval νL op de weerstand effectief te regelen. De spanningsval νL is afhankelijk van de inductie en de momentane stroomverandering.
(b) Bij het feedbackproces moet ook worden voorkomen dat de elektrische energie die door de elektrolytische condensator C wordt afgegeven, een te hoge DC-circuitspanning door de weerstand veroorzaakt, zodat het systeem als overspanningsbeveiliging fungeert.
Belangrijkste toepassingen en toepassingsvoorbeelden
Vanwege de voordelen van dit nieuwe type remmen (capacitieve feedbackremmen) van de frequentieomvormer hebben veel gebruikers recentelijk voorgesteld om dit systeem uit te rusten met de kenmerken van hun apparatuur. Vanwege de technische moeilijkheid is het niet bekend of een dergelijke remmethode in het buitenland bestaat. Momenteel is alleen Shandong Fengguan Electronics Co., Ltd. overgestapt op dit nieuwe type mijnliftenserie met capacitieve feedbackremmen, in plaats van frequentieomvormers die in het verleden feedbackremmen gebruikten (er zijn er nog steeds twee in normale werking). Tot nu toe functioneert deze frequentieomvormer met capacitieve feedbackremmen al geruime tijd normaal in de Shandong Ningyang Security Coal Mine en Shanxi Taiyuan, waarmee deze lacune in eigen land wordt opgevuld.
Met de uitbreiding van het toepassingsgebied van frequentieomvormers zal deze toepassingstechnologie zeer veelbelovend zijn, met name voor gebruik in de hangende kooi van mijnen (bemand of geladen), schuine putmijnbouwtrucks (enkele of dubbele cilinder), hefwerktuigen en andere industrieën. Kortom, de behoefte aan energiefeedback-apparaten kan worden benut.