Wauzaji wa vifaa vya kusaidia kibadilishaji cha masafa wanakukumbusha kuwa katika mifumo ya udhibiti wa masafa ya jadi inayojumuisha vibadilishaji vya kawaida vya masafa, motors za asynchronous, na mizigo ya mitambo, wakati mzigo unaowezekana unaopitishwa na motor unashushwa, motor inaweza kuwa katika hali ya kurejesha tena; Au wakati motor inapungua kutoka kasi ya juu hadi kasi ya chini (ikiwa ni pamoja na maegesho), mzunguko unaweza kupungua kwa ghafla, lakini kutokana na inertia ya mitambo ya motor, inaweza kuwa katika hali ya kuzaliwa upya kwa nguvu. Nishati ya mitambo iliyohifadhiwa katika mfumo wa maambukizi inabadilishwa kuwa nishati ya umeme na motor na kurudishwa kwa mzunguko wa DC wa inverter kupitia diode sita za freewheeling za inverter. Kwa wakati huu, inverter iko katika hali iliyorekebishwa. Katika hatua hii, ikiwa hakuna hatua zinazochukuliwa ili kutumia nishati katika kibadilishaji cha mzunguko, nishati hii itasababisha voltage ya capacitor ya kuhifadhi nishati katika mzunguko wa kati kuongezeka. Ikiwa kusimama ni haraka sana au mzigo wa mitambo ni pandisha, sehemu hii ya nishati inaweza kusababisha uharibifu kwa kibadilishaji masafa, kwa hivyo tunapaswa kuzingatia sehemu hii ya nishati.
Katika viongofu vya masafa ya jumla, kuna njia mbili zinazotumiwa sana kwa usindikaji wa nishati iliyozaliwa upya:
(1) Usambazaji ndani ya "kipinga cha breki" kilichowekwa bandia sambamba na capacitor katika mzunguko wa DC inaitwa hali ya nguvu ya kusimama;
(2) Ikiwa itarudishwa kwenye gridi ya nishati, inaitwa hali ya kusimama kwa maoni (pia inajulikana kama hali ya kurejesha breki). Kuna njia nyingine ya kuvunja, ambayo ni DC ya kusimama, ambayo inaweza kutumika katika hali ambapo maegesho sahihi yanahitajika au wakati motor ya kuvunja inazunguka kwa kawaida kutokana na mambo ya nje kabla ya kuanza.
Wataalamu wengi wamejadili muundo na utumiaji wa breki za kiendeshi tofauti katika vitabu na machapisho, haswa katika siku za hivi karibuni, kumekuwa na nakala nyingi juu ya "kuzuia maoni ya nishati". Leo, mwandishi anawasilisha aina mpya ya njia ya kusimama, ambayo ina faida za operesheni ya roboduara nne na "breki ya maoni" na ufanisi wa juu wa uendeshaji, pamoja na faida za "breki ya matumizi ya nishati" kwa gridi ya umeme isiyo na uchafuzi na kuegemea juu.
Uzuiaji wa matumizi ya nishati
Njia ya kutumia kizuizi cha kusimama kilichowekwa katika mzunguko wa DC ili kunyonya nishati ya umeme ya kuzaliwa upya ya motor inaitwa kuvunja matumizi ya nishati.
Faida yake ni ujenzi rahisi; Hakuna uchafuzi wa gridi ya umeme (ikilinganishwa na udhibiti wa maoni), gharama ya chini; Hasara ni ufanisi mdogo wa uendeshaji, hasa wakati wa kuvunja mara kwa mara, ambayo itatumia kiasi kikubwa cha nishati na kuongeza uwezo wa kupinga kuvunja.
Kwa ujumla, kwa waongofu wa mzunguko wa jumla, waongofu wa mzunguko wa chini wa nguvu (chini ya 22kW) wana vifaa vya kitengo cha kuvunja kilichojengwa, ambacho kinahitaji tu upinzani wa nje wa kuvunja. Vigeuzi vya masafa ya juu ya nguvu (zaidi ya 22kW) vinahitaji vitengo vya breki vya nje na vipinga vya breki.
Maoni ya kusimama
Ili kufikia uzuiaji wa maoni ya nishati, hali kama vile udhibiti wa voltage katika mzunguko na awamu sawa, udhibiti wa sasa wa maoni, nk. Hutumia teknolojia ya kibadilishaji nguvu ili kugeuza nishati ya umeme iliyozalishwa upya kuwa nguvu ya AC ya masafa na awamu sawa na gridi ya umeme na kuirudisha kwenye gridi ya taifa, na hivyo kupata breki.
Faida ya kusimama kwa maoni ni kwamba inaweza kufanya kazi katika roboduara nne, na maoni ya nishati ya umeme inaboresha ufanisi wa mfumo. Hasara zake ni:
(1) Mbinu hii ya kuzuia maoni inaweza kutumika tu chini ya volti thabiti ya gridi isiyoweza kukabiliwa na hitilafu (pamoja na kushuka kwa voltage ya gridi isiyozidi 10%). Kwa sababu wakati wa operesheni ya kuvunja kizazi cha nguvu, ikiwa wakati wa kosa la voltage ya gridi ya umeme ni kubwa kuliko 2ms, kushindwa kwa ubadilishaji kunaweza kutokea na vipengele vinaweza kuharibiwa.
(2) Wakati wa maoni, kuna uchafuzi wa usawa kwenye gridi ya nishati.
(3) Udhibiti ni mgumu na gharama ni kubwa.
Mbinu mpya ya breki (breki ya maoni ya capacitor)
Kanuni kuu ya mzunguko
Sehemu ya urekebishaji hutumia daraja la kawaida la kurekebisha lisiloweza kudhibitiwa kwa ajili ya kurekebisha, mzunguko wa kuchuja hutumia capacitor ya electrolytic ya ulimwengu wote, na mzunguko wa kuchelewa hutumia contactor au thyristor. Mzunguko wa malipo na maoni hujumuisha moduli ya nguvu IGBT, malipo na majibu ya Reactor L, na capacitor kubwa ya electrolytic C (yenye uwezo wa karibu sehemu ya kumi ya mita, ambayo inaweza kuamua kulingana na mfumo wa uendeshaji wa kibadilishaji cha mzunguko). Sehemu ya inverter inaundwa na moduli ya nguvu IGBT. Mzunguko wa ulinzi unajumuisha IGBT na kipinga nguvu.
1) Hali ya uendeshaji wa uzalishaji wa umeme wa injini ya umeme
CPU hufuatilia ingizo la volteji ya AC na volteji ya mzunguko wa DC (μ d) katika muda halisi, na huamua ikiwa itatuma mawimbi ya kuchaji kwa VT1. Mara μ d inapokuwa juu zaidi ya thamani ya voltage ya DC inayolingana (kama vile 380VAC -530VDC) ya voltage ya AC ya pembejeo, CPU huzima VT3 na kuchaji capacitor C ya kielektroniki kupitia upitishaji wa mapigo ya VT1. Kwa wakati huu, reactor L na capacitor electrolytic C imegawanywa ili kuhakikisha kwamba capacitor electrolytic C inafanya kazi ndani ya safu salama. Wakati voltage kwenye capacitor electrolytic C inakaribia thamani ya hatari (kama vile 370V) wakati mfumo bado uko katika hali ya uzalishaji wa nguvu, na nishati ya umeme inarudishwa kwa mzunguko wa DC kupitia kibadilishaji umeme, saketi ya usalama ina jukumu katika kufikia breki ya matumizi ya nishati (upinzani wa breki), kudhibiti kuzima na kuwasha VT3, na kwa hivyo kutokubalika kwa matumizi ya nishati hii kwa ujumla, R haitokei.
(2) Hali ya uendeshaji wa magari ya umeme
Wakati CPU inapogundua kuwa mfumo hauchaji tena, pigo hufanya VT3, na kuunda voltage hasi ya kushoto ya papo hapo na ya kulia kwenye Reactor L. Pamoja na voltage kwenye capacitor ya electrolytic C, mchakato wa maoni ya nishati kutoka kwa capacitor hadi mzunguko wa DC unaweza kupatikana. CPU hudhibiti mzunguko wa kubadili na wajibu wa VT3 kwa kugundua voltage kwenye capacitor electrolytic C na voltage katika mzunguko wa DC, na hivyo kudhibiti maoni ya sasa na kuhakikisha kuwa voltage ya mzunguko wa DC ν d haina kuwa juu sana.
Matatizo ya mfumo
(1) Uteuzi wa vinu
(a), Tunazingatia hali maalum ya uendeshaji na kudhani kuwa hitilafu fulani hutokea kwenye mfumo, na kusababisha mzigo wa nishati unaobebwa na motor kuharakisha kwa uhuru na kuanguka. Kwa wakati huu, injini iko katika hali ya operesheni ya uzalishaji wa nguvu,
Nishati iliyorejeshwa inarejeshwa kwenye mzunguko wa DC kupitia diode sita za bure, na kusababisha ongezeko la ∆ d na haraka kuweka inverter katika hali ya malipo. Kwa wakati huu, sasa itakuwa ya juu sana. Kwa hivyo kipenyo cha waya cha reactor iliyochaguliwa inapaswa kuwa kubwa vya kutosha kupitisha mkondo kwa wakati huu.
(b) 、 Katika kitanzi cha maoni, ili kutoa nishati nyingi za umeme iwezekanavyo kabla ya malipo ya pili ya capacitor electrolytic, kuchagua msingi wa kawaida wa chuma (karatasi ya chuma ya silicon) haiwezi kufikia lengo. Ni bora kuchagua msingi wa chuma uliofanywa kwa nyenzo za ferrite. Kuangalia thamani ya sasa iliyozingatiwa hapo juu, inaweza kuonekana jinsi msingi huu wa chuma ni mkubwa. Haijulikani ikiwa kuna msingi mkubwa wa chuma wa ferrite kwenye soko. Hata ikiwa kuna moja, bei yake haitakuwa ya chini sana.
Kwa hivyo mwandishi anapendekeza kutumia kinu moja kwa kila mzunguko wa malipo na maoni.
(2) Ugumu katika udhibiti
(a), Katika mzunguko wa DC wa kibadilishaji masafa, voltage ν d kwa ujumla ni ya juu kuliko 500VDC, wakati voltage ya kuhimili ya capacitor ya elektroliti C ni 400VDC tu, ikionyesha kuwa udhibiti wa mchakato huu wa kuchaji si kama njia ya udhibiti wa breki ya nishati (upinzani wa kusimama). Kupungua kwa voltage ya papo hapo inayozalishwa kwenye reactor ni, na voltage ya malipo ya papo hapo ya capacitor electrolytic C ni ν c=ν d - ν L. Ili kuhakikisha kwamba capacitor electrolytic inafanya kazi ndani ya safu salama (≤ 400V), ni muhimu kudhibiti kwa ufanisi kushuka kwa voltage ν L kwenye reactor, ambayo kwa wakati mmoja inategemea mabadiliko ya sasa na mabadiliko ya sasa.
(b) 、 Wakati wa mchakato wa maoni, ni muhimu pia kuzuia kutokwa kwa nishati ya umeme kutoka kwa capacitor C ya electrolytic kutokana na kusababisha voltage nyingi za mzunguko wa DC kupitia reactor, na kusababisha ulinzi wa overvoltage katika mfumo.
Matukio kuu ya maombi
Ni kwa sababu ya ubora wa njia hii mpya ya kuvunja (ufungaji wa maoni ya capacitor) ya waongofu wa mzunguko ambao watumiaji wengi wamependekeza hivi karibuni kuandaa mfumo huu kulingana na sifa za vifaa vyao. Pamoja na upanuzi wa uwanja wa matumizi ya vibadilishaji vya mzunguko, teknolojia hii ya programu itakuwa na matarajio makubwa ya maendeleo. Hasa, hutumiwa katika tasnia kama vile viinua vya migodi (kwa kubeba watu au vifaa vya kupakia), magari ya kuchimba visima (bomba moja au mbili), na mashine za kuinua. Kwa hali yoyote, vifaa vya maoni ya nishati vinaweza kutumika katika hali zinazohitaji.