Furnizorii de dispozitive de feedback energetic pentru convertoare de frecvență vă reamintesc că în sistemele tradiționale de control al frecvenței compuse din convertoare de frecvență, motoare asincrone și sarcini mecanice, atunci când sarcina potențială transmisă de motor este redusă, motorul poate fi într-o stare de frânare regenerativă; Sau când motorul decelerează de la viteză mare la viteză mică (inclusiv parcare), frecvența poate scădea brusc, dar din cauza inerției mecanice a motorului, acesta poate fi într-o stare de generare regenerativă de energie. Există două metode pentru a gestiona energia regenerativă a convertorului de frecvență: una este metoda de descărcare a energiei prin rezistență; O altă metodă este metoda de feedback invers. Metoda de feedback invers este o structură „PWM dual” compusă din elemente de comutare complet controlate, dar costul său ridicat limitează utilizarea sa pe scară largă. Mai jos este o introducere într-o nouă metodă de feedback pentru regenerarea energiei într-un convertor de frecvență.
Principiul de funcționare al feedback-ului energetic
Feedback-ul energiei regenerative are ca scop transmiterea către rețeaua electrică a energiei electrice acumulate la ambele capete ale condensatorului de filtrare, generată de motor în starea de frânare regenerativă. Ca circuit de feedback, trebuie îndeplinite două condiții:
(1) Când convertorul de frecvență funcționează normal, dispozitivul de feedback nu funcționează. Dispozitivul de feedback funcționează doar atunci când tensiunea magistralei de curent continuu este mai mare decât o anumită valoare. Când tensiunea magistralei de curent continuu revine la normal, dispozitivul de feedback trebuie oprit în timp util, altfel va crește sarcina asupra circuitului redresorului.
(2) Curentul de feedback al invertorului trebuie să fie controlabil.
Secțiunea invertorului
Tiristoarele V1-V6 formează un circuit invertor trifazat în punte. Tiristoarele au avantajele costului redus, controlului simplu, funcționării fiabile și tehnologiei mature. Însă tiristoarele sunt componente semi-controlate, iar circuitul invertorului compus din tiristoare trebuie să asigure că unghiul minim al invertorului este mai mare de 30°, altfel este ușor să provoace defectarea invertorului, dar acest lucru face ca tensiunea normală a magistralei de curent continuu să fie mai mare decât tensiunea invertorului. Circuitul invertorului compus din tiristoare poate porni invertorul prin emiterea unui impuls de declanșare, dar nu îl poate opri prin anularea impulsului de declanșare. Dacă impulsul de declanșare este anulat în timpul inversării, va duce la consecințe grave ale defecțiunii inversării. Prin urmare, este necesar să se utilizeze metoda de întrerupere a circuitului de curent continuu pentru a opri invertorul.
Funcția VT este dublă: una este de a controla pornirea sau oprirea circuitului invertorului. Când VT este pornit, tensiunea continuă este aplicată punții invertorului pentru a porni invertorul; când VT este oprit, circuitul de curent continuu este întrerupt și invertorul se oprește (în acest moment, impulsul de declanșare este opțional). Tensiunea normală a magistralei de curent continuu este de aproximativ 600 V CC (considerând o fluctuație de ± 10% a tensiunii rețelei). Pornirea-oprirea invertorului depinde de magnitudinea tensiunii magistralei de curent continuu și adoptă un control prin histerezis. Când tensiunea magistralei de curent continuu este mai mare de 1,2 × 600 V, invertorul pornește, iar când este mai mică de 1,1 × 600 V, invertorul se oprește. O altă funcție a VT este de a controla magnitudinea curentului invertorului.
Controlul curentului invertorului
La inversarea direcției de mers, tensiunea magistralei de curent continuu și tensiunea invertorului sunt conectate în paralel cu aceeași polaritate, iar tensiunea magistralei este mai mare decât tensiunea invertorului. Inductanța L este utilizată pentru a echilibra diferența de tensiune. Controlul VT poate adopta metoda de control al histerezisului de curent PWM, iar aici se utilizează metoda histerezisului de curent.
Când iL < I Α L-IL, VT conduce; Tensiunea de curent continuu este aplicată inductorului L și punții invertorului, formând un curent pe calea ①, iar curentul iL începe să crească; Când iL crește peste I3 L+IL, VT se oprește și inductorul continuă să curgă prin dioda D. Curentul iL începe să scadă. Când iL scade la I3 L-IL, VT conduce din nou și iL începe să crească din nou. Prin schimbările pornit/oprit ale VT, curentul invertorului iL este menținut la o valoare setată I3 și, indiferent de modul în care se modifică valoarea de vârf a tensiunii invertorului, datorită utilizării controlului prin comutare de înaltă frecvență, inductanța L poate fi menținută foarte mică.
În concluzie, conducția unui transformator de tensiune (TT) trebuie să îndeplinească simultan două condiții: (1) tensiunea continuă Uc este mai mare decât limita superioară de tensiune setată; (2) când curentul invertorului iL este mai mic decât limita inferioară de curent setată.
Oprirea TT trebuie să îndeplinească una dintre următoarele două condiții: (1) tensiunea continuă Uc este mai mică decât limita inferioară de tensiune setată; (2) Când curentul invertorului iL depășește limita superioară setată.
Pentru a evita comutările frecvente ale TT, se utilizează controlul prin histerezis pentru tensiunea Uc și curentul iL, iar lățimea buclei este diferența dintre limitele superioară și inferioară setate.
Calculul inductanței
Pentru a simplifica calculul și a ignora variația instantanee a tensiunii invertorului Vd Β, care este considerată o mărime constantă, se poate obține următoarea ecuație: L diL dt = Uc Ud Β Rezolvarea ecuației rezultă t1 = 2ILL Uc Ud Β, unde IL - lățimea histerezisului de curent;
Uc - tensiune DC; Ud Β - valoarea medie a tensiunii invertorului.
În intervalul t2, VT este oprit și tensiunea continuă să curgă prin D.
Există următoarea ecuație: L diL dt=- Ud Β Soluție: t2=2ILL Ud Β Perioada de tăiere: T=t1+t2=2ILLUc Ud Β (Uc Ud Β) Frecvența de tăiere: f=Ud Β (Uc Ud Β) Inductanța IILLUc: L=Ud Β (Uc Ud Β) 2ILUCf. Ecuația de mai sus indică faptul că atunci când f este foarte mare, L este foarte mic. Acest lucru este diferit de circuitele tipice ale invertoarelor cu tiristoare. Formula de mai sus poate fi utilizată ca bază pentru selectarea inductanței.
Calculul curentului de descărcare a condensatorului
Numai atunci când VT conduce, poate exista un curent de descărcare care iese din condensator. Prin urmare, valoarea medie a curentului de descărcare este: Ic=t1 TI 3 L. Înlocuind formula de mai sus în formula ciclului de tăiere, rezultatul este: Ic=Ud Β Uc I 3 L