Modul de feedback energetic permite ca energia să fie returnată rețelei prin inversarea energiei electrice regenerabile generate atunci când motorul este frânat în curent alternativ la aceeași frecvență ca și rețeaua, în loc să consume energie prin rezistențe. Procesele sale principale includ:
Conversia energiei: În starea de generare a energiei electrice a motorului electric, înfășurarea statorului generează un curent de inducție invers, care crește tensiunea magistralei de curent continuu după rectificarea de către invertor.
Control invers: Când tensiunea plăcii de bază depășește pragul (de exemplu, de 1,2 ori valoarea efectivă a tensiunii rețelei), transformatorul controlabil (de exemplu, IGBT) trece în starea activă inversată, inversând curentul continuu în curent alternativ către rețeaua electrică.
Reglare sincronă: circuitul de control detectează tensiunea, frecvența și faza rețelei în timp real pentru a asigura sincronizarea curentului de feedback cu rețeaua și pentru a evita poluarea armonică.
Componente și funcții cheie
Modul de alimentare
Este alcătuit din IGBT, care controlează direcția fluxului de energie prin modulație PWM pentru a realiza rectificarea și comutarea modului de inversare.
Necesitatea de a rezista la șocuri de înaltă tensiune, cum ar fi convertorul de frecvență al ascensorului de putere care utilizează module cu patru cadrane pentru a susține fluxul de energie bidirecțional.
Circuitul de filtrare
Armonica de nivel înalt generată de procesul de inversare este filtrată, de obicei compusă din circuite LC, pentru a se asigura că feedback-ul respectă standardele rețelei.
Circuit de control
Ajustați dinamic unghiul de declanșare al invertorului pentru a menține stabilitatea tensiunii plăcii de bază (cum ar fi reducerea automată a puterii de feedback atunci când tensiunea rețelei fluctuează).
Scenarii tipice de aplicare
Echipamente de ridicare: La descărcarea mărfurilor grele, motorul generează energie, iar unitatea de feedback energetic poate recupera peste 80% din energia regenerabilă.
Sistem de lift: Convertoarele de frecvență cu patru cadrane realizează economii de energie prin frânare cu feedback, cum ar fi designul modular de rectificare al liftului electric.
Trafic feroviar: Feedback de putere mare la frânarea trenului, necesită compatibilitate cu rețeaua.
Compararea consumului de energie la frânare și frânarea cu feedback
Caracteristici Consum de energie Feedback energie frânare
Energie către rezistor Feedback privind consumul de căldură către reutilizarea în rețea
Eficiență scăzută (risipă de energie) Ridicată (rată de economisire a energiei de până la 30%)
Cost redus (este necesară doar rezistența la frânare) Cost ridicat (este necesar un control complex al inversării)
Putere aplicabilă Putere mică și medie (<100 kW) Putere mare (>100 kW)
Provocări și soluții tehnice
Compatibilitatea grilei
Este necesar să se detecteze intervalul de fluctuație a tensiunii rețelei (de exemplu, ± 20%) pentru a evita ca curentul de feedback să afecteze rețeaua.
Suprimarea armonicelor
Reduceți THD-ul (distorsiunea armonică totală) la <5% utilizând filtrarea în mai multe etape (cum ar fi filtrarea activă LC+).
Răspuns dinamic
Circuitul de control trebuie să finalizeze comutarea modului în 10 ms pentru a preveni supratensiunea liniei magistrale.