V posledných rokoch, s rozvojom priemyselnej éry, sa technológia energetickej spätnej väzby stáva čoraz bežnejšou. Vo výťahoch, banských zdvihákoch, prístavných žeriavoch, továrenských centrifúgach, čerpadlách na ropné polia a mnohých ďalších prípadoch dochádza k zmenám v potenciálnom zaťažení a kinetickej energii. Napríklad pri výťahoch, žeriavoch a inom mechanickom vyprázdňovaní ťažkého tovaru sa energia znižuje a keď je centrifúga mimo prevádzky, kinetická energia sa znižuje. Podľa zákona o zachovaní energie vieme, že energia zo vzduchu nezmizne, takže kam sa táto časť energie podelila? Odpoveďou je, že ju motor premieňa na obnoviteľnú elektrinu. V zariadeniach s reguláciou frekvencie sa táto časť elektriny zvyčajne plytvá premenou brzdného odporu na teplo.
Ak existuje zariadenie, ktoré využíva túto časť obnoviteľnej elektriny na vrátenie do siete, môže túto časť elektriny ušetriť a dosiahnuť tak úsporu energie. Zariadenie na spätnú väzbu energie je takýmto produktom. Využíva technológiu prevodu energie elektroniky, ktorej hlavnou úlohou je využiť obnoviteľnú elektrinu generovanú vyššie uvedeným zariadením počas prevádzky a premeniť ju na synchrónny striedavý prúd späť do siete, čím sa dosiahne úspora elektriny.
V tradičnom systéme riadenia frekvencie, ktorý pozostáva z bežných frekvenčných meničov, asynchrónnych motorov a mechanických záťaží, keď sa bitová energetická záťaž poháňaná motorom vybije, motor sa môže nachádzať v stave regeneratívneho brzdenia; alebo keď sa motor spomalí z vysokej rýchlosti na nízku rýchlosť (vrátane zastavenia), frekvencia môže klesnúť, ale v dôsledku mechanickej zotrvačnosti motora sa motor môže nachádzať v stave regeneratívneho generovania energie a uložená mechanická energia v prenosovom systéme sa motorom premení na elektrinu, ktorá sa vracia do jednosmerného obvodu meniča cez šesť diód s kontinuálnym prúdom meniča.
Vo všeobecnosti sa vo frekvenčných meničoch používajú dve najčastejšie používané metódy spracovania obnoviteľnej energie:
(1) rozptýlený v „brzdnom odpore“ paralelne s umelo zapojeným kondenzátorom v jednosmernom obvode, nazývaný stav dynamického brzdenia;
(2) aby sa dostal späť do siete, nazýva sa to stav spätnoväzbového brzdenia (tiež známy ako stav regeneratívneho brzdenia). Existuje aj metóda brzdenia, a to jednosmerné brzdenie, ktoré sa môže použiť v situáciách vyžadujúcich presné parkovanie alebo nerovnomerné otáčanie motorovej brzdy pred štartom v dôsledku vonkajších faktorov.
Energetická brzda
Využitie brzdného odporu nastaveného v jednosmernom obvode na absorbovanie obnoviteľnej elektriny z motora sa nazýva brzdenie so spotrebou energie. Jeho výhodami sú jednoduchá konštrukcia, žiadne znečistenie siete (v porovnaní s výrobou so spätnou väzbou) a nízke náklady. Nevýhodou je nízka prevádzková účinnosť, najmä keď časté brzdenie spotrebuje veľa energie a kapacita brzdného odporu sa zvýši.
Vo všeobecnosti má frekvenčný menič s malým výkonom (pod 22 kW) zabudovanú brzdnú jednotku, stačí pridať brzdný odpor. Frekvenčný menič s vysokým výkonom (nad 22 kW) vyžaduje externú brzdnú jednotku a brzdný odpor.
Spätná väzba brzdy
Na dosiahnutie brzdenia so spätnou väzbou energie je potrebné riadenie napätia, frekvencie a fázy, riadenie spätnej väzby prúdu a ďalšie podmienky. Ide o použitie technológie aktívneho reverzného prúdenia, ktorá spätne prenáša striedavý prúd z obnoviteľných zdrojov do siete s rovnakou frekvenciou a fázou späť do siete, čím sa dosahuje brzdenie.
Výhodou spätnoväzbového brzdenia je, že môže bežať v štyroch kvadrantoch a spätná väzba elektrickej energie zlepšuje účinnosť systému. Jeho nevýhody sú:
(1) Túto metódu spätnoväzobného brzdenia je možné použiť iba pri stabilnom sieťovom napätí, ktoré ľahko nezlyhá (kolísanie sieťového napätia nie je väčšie ako 10 %). Pretože keď je brzda generátora energie v chode a čas výpadku sieťového napätia je dlhší ako 2 ms, môže dôjsť k zmene fázy a poškodeniu zariadenia.
(2) V spätnej väzbe dochádza k harmonickému znečisteniu siete.
(3) Zložité ovládanie, vysoké náklady.
S rýchlym pokrokom vo výskume a aplikácii frekvenčných meničov doma aj v zahraničí, najmä univerzálne frekvenčné meniče, ktoré sa široko používajú v priemyselnej výrobe, sa technológia energetickej spätnej väzby bude čoraz viac opätovne používať.