Zavora z povratno zanko pretvarja obnovljivo električno energijo motorja v izmenični tok, ki se s pomočjo tehnologije aktivnega obračanja obrne nazaj v omrežje z isto frekvenco kot omrežje doseže rekuperacijo energije. Njeno jedro je:
Zaznavanje napetosti: sproži povratno zanko, ko napetost enosmernega vodila preseže 1,2-kratnik efektivne vrednosti omrežne napetosti (npr. sistemi od 400 V do 678 V).
Sinhrono krmiljenje: Za zagotovitev sinhronizacije povratnega toka z omrežjem je potrebno natančno zaznati frekvenco in fazo omrežja (napaka < 1 °).
Omejitev toka: Povratni tok nadzorujte z modulacijo PWM, da preprečite prekomerni tok, ki povzroča onesnaženje omrežja (THD < 5 %).
Tehnična klasifikacija in scenariji uporabe
Scenarij uporabe implementacije tipa
Ravnanje diod z enosmerno povratno zanko, povratna zanka na matično ploščo enosmernega toka, enosmerni motor, električna lokomotiva
Polni mostični inverter z izmenično povratno zanko + LC filter, povratna zanka v izmenično omrežje, asinhronski motor, visokozmogljiv frekvenčni pretvornik
Mešana povratna zanka v kombinaciji z napravami za shranjevanje energije (npr. superkondenzatorji) za blaženje nestabilnosti energetskega omrežja ali sistemov brez omrežja
Ključni kazalniki uspešnosti
Učinkovitost: tipična učinkovitost povratne zanke ≥95 %, sistem z visoko močjo (> 100 kW) lahko doseže 97 %.
Odzivni čas: Zakasnitev <10 ms od zaznave do prenapetosti in povratne informacije o zagonu.
Harmonsko dušenje: Ustreza standardu IEC 61000-3-2 (THD < 5 %).
Tipični scenariji uporabe
Velika inercijska obremenitev: na primer centrifuge, valjarne, obnovljivi viri energije pri zaviranju lahko dosežejo 30 % nazivne moči motorja.
Obremenitev bitne energije: ko dvigalo ali žerjav pade, se gravitacijski potencial pretvori v električno energijo nazaj v omrežje.
Hitro zaviranje: čas zaviranja vretena obdelovalnega stroja se skrajša za več kot 50 %.
Izbira in premisleki
Združljivost z omrežjem: Nihanja omrežne napetosti morajo biti ≤ 15 %, sicer lahko pride do poškodbe naprave.
Zasnova odvajanja toplote: temperatura spoja IGBT mora biti <125 ℃, prisilno hlajenje z zrakom pa pri hitrosti vetra ≥2 m/s.
Zaščitna funkcija: prag zaščite pred prenapetostjo/preobremenitvijo mora biti nastavljiv (npr. 1,2-kratnik omrežne napetosti).
Primerjava z drugimi načini zaviranja
Način zaviranja Ravnanje z energijo Slabosti scenarija uporabe
Poraba energije Poraba toplote pri zavornem uporu Srednja in majhna moč, nizkofrekvenčna zavorna učinkovitost, močno segrevanje
Povratna zavorna moč Povratna zavorna mreža Visoka moč, kompleksen nadzor zaviranja, visoki stroški
Statorska zavora DC, prehod električne zavore DC, natančno parkiranje, nizkohitrostna zavora samo za kratkotrajno uporabo