Ao utilizar o controle industrial diário, os principais fatores na seleção de dispositivos de feedback de energia são:
Correspondência das características de carga
Cargas de torque constante (ex.: guindastes, elevadores) exigem a seleção de dispositivos de feedback com alta capacidade de resposta dinâmica para garantir a rápida absorção de energia renovável.
Cargas de torque variável (ex.: ventiladores, bombas de água) precisam ajustar o limite de potência de feedback de acordo com a curva de velocidade-torque (ex.: características de torque quadrático).
Classificação de potência e tensão
A potência nominal do dispositivo de feedback deve ser ≥ 1,1 vezes a potência nominal do motor, e a tensão da placa-mãe deve corresponder à tensão da rede elétrica (como em sistemas de 400V/660V).
Para dispositivos de alta potência (>100kW), recomenda-se o uso de conversores de frequência de quatro quadrantes para suportar o fluxo de energia bidirecional.
Compatibilidade com a rede elétrica
É necessário detectar a faixa de flutuação da tensão da rede (±20%) para garantir que a taxa de distorção harmônica total (THD) da corrente de realimentação seja < 5%.
Escolha dispositivos com detecção síncrona de tensão/frequência para evitar corrente de retorno e falhas na rede elétrica.
Classificação técnica e cenários de aplicação
Tipo Recurso Cenário
Instalação separada, fácil de manter, mas requer fiação adicional.
Conversor de frequência integrado tudo-em-um, resposta rápida, alto custo. Novos equipamentos industriais (como centrífugas).
Armazenamento de energia com bateria, adequado para cenários isolados ou instáveis sem conexão à rede elétrica.
Avaliação Econômica e de Eficiência Energética
Taxa de economia de energia: o dispositivo de feedback de energia do elevador pode chegar a 17,85% - 40,37%, sendo necessário calcular o período de retorno do investimento em conjunto com a taxa de carga.
Comparação de custos: O preço do dispositivo de feedback é cerca de 2 a 3 vezes o consumo de energia do freio, mas os benefícios de economia de energia a longo prazo são significativos.
Instalação e manutenção
Design de resfriamento
Dispositivos de feedback de alta potência requerem resfriamento por ar forçado (como um ventilador à prova de explosão) para garantir que a temperatura de ligação do IGBT seja inferior a 125 ℃.
Um espaço de dissipação de calor de pelo menos 100 mm é reservado dentro da caixa para evitar o acúmulo de calor.
Função de proteção
É necessária proteção contra sobretensão, sobrecorrente, sobreaquecimento e folga na rede elétrica, como o desligamento automático quando a tensão da placa-mãe exceder 1,2 vezes o valor efetivo da rede.
Recomendações do processo de seleção
Medição da curva de carga: Determine o pico de energia renovável através do teste de torque-velocidade.
Detecção da rede: Verificar o conteúdo harmônico e a estabilidade da tensão da rede.
Validação por simulação: Utilização de ferramentas como o MATLAB para simular formas de onda de corrente de realimentação e otimizar os parâmetros de controle.