Energitilbakekoblingsmodusen gjør det mulig å mate energi tilbake til nettet ved å reversere den fornybare elektrisiteten som genereres når motoren bremses til vekselstrøm med samme frekvens som nettet, i stedet for å forbruke energi gjennom motstander. Kjerneprosessene inkluderer:
Energiomforming: I den elektriske motorens kraftgenererende tilstand genererer statorviklingen en revers induksjonsstrøm, som øker likestrømsspenningen etter likerettering av omformeren.
Invers kontroll: Når hovedkortspenningen overstiger terskelen (f.eks. 1,2 ganger den effektive verdien av nettspenningen), bytter den styrbare transformatoren (f.eks. IGBT) til aktiv invertert tilstand, og reverserer likestrøm til vekselstrøm til strømnettet.
Synkron justering: Kontrollkretsen registrerer nettspenning, frekvens og fase i sanntid for å sikre at tilbakekoblingsstrømmen er synkronisert med nettet og for å unngå harmonisk forurensning.
Viktige komponenter og funksjoner
Strømmodul
Den består av IGBT, som styrer energiflytretningen gjennom PWM-modulering for å oppnå likeretter- og reverseringsmodusbytte.
Trenger å tåle høyspenningsstøt, for eksempel en frekvensomformer for kraftheiser som bruker fire kvadrantmoduler for å støtte toveis energiflyt.
Filterkrets
Den høynivåharmoniske som genereres av reverseringsprosessen filtreres ut, vanligvis bestående av LC-kretser, for å sikre at kvaliteten på tilbakemeldingen oppfyller nettstandardene.
Kontrollkrets
Juster omformerens triggervinkel dynamisk for å opprettholde hovedkortets spenningsstabilitet (for eksempel automatisk reduksjon av tilbakekoblingseffekten når nettspenningen svinger).
Typiske applikasjonsscenarier
Løfteutstyr: Ved lossing av tunge varer genererer motoren strøm, og energitilbakekoblingsenheten kan gjenvinne mer enn 80 % av fornybar energi.
Heissystem: Firekvadrants frekvensomformere oppnår energibesparelser gjennom tilbakekoblingsbremsing, for eksempel den modulære likeretterdesignen til trepunktsløfteren.
Jernbanetrafikk: Høy effekttilbakemelding ved togbremsing, trenger støtte for nettkompatibilitet.
Sammenligning av energiforbruksbremsing og tilbakekoblingsbremsing
Egenskaper Energiforbruk Bremseenergitilbakemelding
Energi til motstand Varmeforbruk Tilbakemelding til nettgjenbruk
Lav effektivitet (energisløsing) Høy (energisparing opptil 30 %)
Lav kostnad (kun bremsemotstand kreves) Høy kostnad (kompleks reverskontroll kreves)
Anvendbar effekt Liten og middels effekt (<100 kW) Høy effekt (>100 kW)
Tekniske utfordringer og løsninger
Nettkompatibilitet
Det er nødvendig å oppdage spenningssvingningene i nettet (f.eks. ± 20 %) for å unngå at tilbakekoblingsstrømmen påvirker nettet.
Harmonisk undertrykkelse
Reduser THD (total harmonisk forvrengning) til <5 % ved å bruke flertrinnsfiltrering (som LC+ aktiv filtrering).
Dynamisk respons
Kontrollkretsen må fullføre modusbryteren innen 10 ms for å forhindre overspenning på busslinjen.