Leverantörer av energiåterkopplingsenheter för frekvensomvandlare påminner om att i traditionella frekvensstyrningssystem som består av generella frekvensomvandlare, asynkronmotorer och mekaniska belastningar, kan motorn vara i ett regenerativt bromsläge när den potentiella belastningen som överförs av motorn sänks. Eller när motorn retarderar från hög hastighet till låg hastighet (inklusive parkering) kan frekvensen plötsligt minska, men på grund av motorns mekaniska tröghet kan den vara i ett regenerativt kraftgenereringsläge. Den mekaniska energin som lagras i transmissionssystemet omvandlas till elektrisk energi av motorn och skickas tillbaka till växelriktarens likströmskrets via växelriktarens sex frihjulsdioder. Vid denna tidpunkt är växelriktaren i ett likriktat tillstånd. Om inga åtgärder vidtas för att förbruka energi i frekvensomvandlaren kommer denna energi att orsaka att spänningen i energilagringskondensatorn i mellankretsen stiger. Om bromsningen är för snabb eller den mekaniska belastningen är en lyftanordning kan denna energi orsaka skador på frekvensomvandlaren, så vi bör överväga hur vi kan utnyttja denna energi.
I allmänna frekvensomvandlare finns det två vanliga sätt att hantera regenerativ energi: (1) att avleda den till ett "bromsmotstånd" som är artificiellt parallellt satt med en kondensator i likströmskretsen, vilket kallas effektbromsning; (2) Om den matas tillbaka till elnätet kallas det återkopplingsbromsning (även känt som regenerativt bromsningstillstånd). Det finns en annan bromsmetod, nämligen likströmsbromsning, som kan användas i situationer där noggrann parkering krävs eller när bromsmotorn roterar oregelbundet på grund av externa faktorer innan den startar.
Med utvecklingen av frekvensomvandlingsteknik har designen och tillämpningen av frekvensomvandlarbromsning, särskilt den nya bromsmetoden "energiåterkopplingsbromsning", fördelarna med "återkopplingsbromsning" och hög driftseffektivitet, samt fördelarna med "energiförbrukningsbromsning", vilket inte har någon förorening till elnätet och hög tillförlitlighet.
Energiförbrukning i bromsning
Metoden att använda bromsmotståndet i likströmskretsen för att absorbera motorns regenerativa elektriska energi kallas energiförbrukningsbromsning, vilket har fördelen av enkel konstruktion; ingen förorening av elnätet (jämfört med återkopplingsstyrning), låg kostnad; nackdelen är låg driftseffektivitet, särskilt vid frekvent inbromsning, vilket förbrukar en stor mängd energi och ökar bromsmotståndets kapacitet.
Generellt sett är frekvensomvandlare, lågeffektsfrekvensomvandlare (under 22 kW), utrustade med en inbyggd bromsenhet, som endast kräver ett externt bromsmotstånd. Högeffektsfrekvensomvandlare (över 22 kW) kräver externa bromsenheter och bromsmotstånd.
Återkopplingsbromsning
För att uppnå energiåterkopplingsbromsning krävs villkor som spänningsreglering vid samma frekvens och fas, återkopplingsströmsreglering etc. Den använder aktiv växelriktarteknik för att invertera regenererad elektrisk energi till växelström med samma frekvens och fas som elnätet och återföra den till elnätet, vilket uppnår bromsning. Fördelen med återkopplingsbromsning är att elektrisk energiåterkoppling förbättrar systemets effektivitet. Nackdelen är att: (1) denna återkopplingsbromsningsmetod kan endast användas under stabil nätspänning som inte är felbenägen (nätspänningsfluktuationer som inte överstiger 10 %). Eftersom kommutationsfel kan uppstå om spänningsfeltiden i elnätet är större än 2 ms under drift av kraftgenereringsbromsning. (2) Under återkoppling uppstår harmonisk förorening i elnätet. (3) Styrningen är komplex och kostnaden är hög.
Ny bromsmetod (kondensatoråterkopplingsbromsning)
Energiåterkopplingstekniken använder IGBT som likriktarbrygga, och IGBT-funktionsmodulen kan uppnå ett dubbelriktat energiflöde, samtidigt som den använder höghastighets-DSP-chip för att generera PWM-styrpulser. Å ena sidan kan den reversera den lagrade elektriska energin i kondensatorn till elnätet; å andra sidan kan ingångseffektfaktorn också justeras för att eliminera harmonisk förorening till elnätet.
Under strömförbrukning genererar likriktarstyrenhetens DSP 6 högfrekventa PWM-pulser för att styra ledningsförmågan och avstängningen av de 6 IGBT:erna på likriktarsidan. Ledningsförmågan och avstängningen av IGBT:erna samverkar med reaktorer för att generera en sinusströmsvågform som överensstämmer med ingångsspänningens fas, vilket eliminerar de övertoner som genereras av likriktarbryggan och eliminerar övertonsföroreningar i elnätet.
I strömgenereringsläge matas energi tillbaka till likströmsbussen via dioden på växelriktarsidan, och allt eftersom den ackumuleras ökar även spänningen på likströmsbussen. När den överstiger ett visst värde startar energiåterkopplingsdelen på likriktarsidan och omvandlar likströmmen till växelström. Efter justering av fas och amplitud överförs den tillbaka till växelströmsnätet för att uppnå energibesparande effekter.