ผู้จำหน่ายอุปกรณ์ป้อนกลับพลังงานลิฟต์ขอย้ำว่าพลังงานกล (พลังงานศักย์ พลังงานจลน์) บนโหลดเคลื่อนที่จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า (พลังงานไฟฟ้าที่สร้างใหม่) ผ่านอุปกรณ์ป้อนกลับพลังงาน และส่งกลับไปยังระบบไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เพื่อนำไปใช้งานโดยอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียง วิธีนี้ช่วยลดการใช้พลังงานของระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ต่อหน่วยเวลา จึงบรรลุเป้าหมายการอนุรักษ์พลังงาน ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่างๆ ของอุปกรณ์ป้อนกลับพลังงานเป็นรากฐานสำคัญสำหรับการทำงานของระบบป้อนกลับพลังงาน
1. วงจรอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้า
ในวงจรอินเวอร์เตอร์กำลังไฟฟ้า กระแสตรงที่เก็บไว้ในด้านบัส DC ของตัวแปลงความถี่ลิฟต์ในระหว่างการทำงานของเครื่องลากลิฟต์ในสถานะการผลิตไฟฟ้า จะถูกแปลงเป็นกระแสสลับโดยการควบคุมการเปิด/ปิดสวิตช์ วงจรนี้เป็นวงจรหลักของระบบป้อนกลับพลังงานลิฟต์ ซึ่งมีโครงสร้างที่แตกต่างกันไปตามประเภทของวงจรอินเวอร์เตอร์ การควบคุมการเปิด/ปิดสวิตช์จะทำให้กระแสตรงที่เก็บไว้ในด้านบัส DC ของตัวแปลงความถี่ลิฟต์ในระหว่างการทำงานของเครื่องลากลิฟต์ในสถานะการผลิตไฟฟ้า จะถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ ในวงจรหนึ่ง สวิตช์บนและสวิตช์ล่างบนแขนสะพานเดียวกันไม่สามารถนำไฟฟ้าพร้อมกันได้ และระยะเวลาและระยะเวลาการนำไฟฟ้าของแต่ละรายการจะถูกควบคุมตามอัลกอริทึมการควบคุมอินเวอร์เตอร์
2. วงจรซิงโครไนซ์กริด
การควบคุมการซิงโครไนซ์เฟสมีบทบาทสำคัญในการที่ลิฟต์สามารถป้อนกลับพลังงานบนบัส DC ไปยังโครงข่ายไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่ วงจรซิงโครไนซ์โครงข่ายไฟฟ้าใช้การซิงโครไนซ์แรงดันไฟฟ้าของสายส่งไฟฟ้า และเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบจากจุดบอดในระหว่างการสับเปลี่ยน สวิตช์จึงทำงานที่ 120 องศาบนแขนสะพานเดียวกัน ความสัมพันธ์เชิงตรรกะระหว่างสัญญาณซิงโครไนซ์โครงข่ายไฟฟ้าและสัญญาณจุดตัดศูนย์ของโครงข่ายไฟฟ้าได้มาจากตัวเปรียบเทียบ และความสัมพันธ์ระหว่างสัญญาณซิงโครไนซ์โครงข่ายไฟฟ้าของอุปกรณ์สวิตชิ่งแต่ละตัวกับแรงดันไฟฟ้าของโครงข่ายไฟฟ้าได้มาจากการจำลองแบบมัลติซิม สวิตช์แต่ละตัวมีมุมทำงาน 120 องศา และเว้นระยะห่าง 60 องศาตามลำดับ ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง จะมีเพียงสองท่อสวิตช์ในโครงข่ายไฟฟ้าเท่านั้นที่นำไฟฟ้าได้ ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ นอกจากนี้ สวิตช์สองตัวแต่ละตัวยังทำงานในช่วงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของโครงข่ายไฟฟ้า ส่งผลให้อินเวอร์เตอร์มีประสิทธิภาพสูง
3. วงจรควบคุมการตรวจจับแรงดันไฟฟ้า
เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสูงที่ด้านบัส DC ของตัวแปลงความถี่ลิฟต์ จึงจำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานเพื่อแบ่งแรงดันไฟฟ้าก่อน จากนั้นจึงแยกและลดแรงดันไฟฟ้าบัสผ่านเซ็นเซอร์แรงดันฮอลล์ และแปลงเป็นสัญญาณแรงดันต่ำ ในวงจรควบคุมการตรวจจับแรงดันไฟฟ้า ได้ใช้วิธีการควบคุมการเปรียบเทียบการติดตามฮิสเทอรีซิส ซึ่งเพิ่มการตอบรับเชิงบวกจากตัวเปรียบเทียบ และให้ค่าเปรียบเทียบสองค่าสำหรับตัวเปรียบเทียบ ได้แก่ ค่าเกณฑ์สูงสุดและค่าเกณฑ์ต่ำสุด วงจรฮาร์ดแวร์ช่วยให้การควบคุมรวดเร็วและแม่นยำ วงจรควบคุมการตรวจจับแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงแต่สามารถหลีกเลี่ยงการซ้อนทับของสัญญาณรบกวนบนสัญญาณแรงดันไฟฟ้าทันที ซึ่งทำให้สถานะเอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบสั่นไหว แต่ยังป้องกันไม่ให้ระบบป้อนกลับพลังงานเริ่มทำงานและปิดบ่อยเกินไปอีกด้วย
4. วงจรควบคุมการตรวจจับกระแสไฟฟ้า
ในกระบวนการป้อนกลับพลังงาน กระแสไฟฟ้าต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านพลังงาน และพลังงานที่ป้อนกลับไปยังกริดต้องมากกว่าหรือเท่ากับพลังงานสูงสุดเมื่อรถลากอยู่ในสถานะการผลิต มิฉะนั้น แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมบนบัส DC จะยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เมื่อแรงดันไฟฟ้าของกริดไฟฟ้าคงที่ พลังงานป้อนกลับของระบบจะถูกกำหนดโดยกระแสป้อนกลับ นอกจากนี้ กระแสป้อนกลับต้องถูกจำกัดให้อยู่ในช่วงที่กำหนดของอุปกรณ์สวิตช์ไฟฟ้าของอินเวอร์เตอร์ นอกจากนี้ รีแอคแตนซ์โช้กระหว่างกริดไฟฟ้าและอินเวอร์เตอร์ยังอนุญาตให้กระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ไหลผ่านได้ในขณะที่ลดปริมาตรของเครื่องปฏิกรณ์ ดังนั้น ค่าความเหนี่ยวนำของเครื่องปฏิกรณ์จึงต้องมีค่าต่ำเพื่อให้แน่ใจว่าพลังงานป้อนกลับ ความเร็วของการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้านั้นรวดเร็วมาก การใช้การควบคุมกระแสแบบฮิสเทอรีซิสพร้อมกันนี้สามารถควบคุมกระแสป้อนกลับได้อย่างมีประสิทธิภาพและป้องกันอุบัติเหตุจากกระแสเกิน
5. วงจรควบคุมหลัก
หน่วยประมวลผลกลางของระบบป้อนกลับพลังงานลิฟต์คือวงจรควบคุมหลัก ซึ่งใช้ควบคุมการทำงานของระบบทั้งหมด วงจรควบคุมหลักประกอบด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์และวงจรต่อพ่วง ซึ่งสร้างคลื่น PWM ความแม่นยำสูงตามอัลกอริทึมการควบคุม ในทางกลับกัน การควบคุมความผิดพลาดของ IPM ที่ใช้สัญญาณซิงโครไนซ์กริด ช่วยให้มั่นใจได้ว่ากระบวนการป้อนกลับพลังงานทั้งหมดจะดำเนินไปอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
6. วงจรควบคุมการป้องกันลอจิก
สัญญาณซิงโครไนซ์สำหรับการเชื่อมต่อกริด สัญญาณควบคุมแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า สัญญาณความผิดพลาด IPM และสัญญาณไดรฟ์เอาต์พุตจากวงจรควบคุมหลัก จะต้องผ่านวงจรควบคุมการป้องกันลอจิกเพื่อการทำงานเชิงตรรกะ และสุดท้ายจะถูกส่งไปยังวงจรอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าเพื่อควบคุมกระบวนการป้อนกลับ วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเอาต์พุตไฟฟ้ากระแสสลับจากอินเวอร์เตอร์จะซิงโครไนซ์กับกริด และยังปิดกั้นสัญญาณไดรฟ์ในกรณีที่เกิดกระแสเกิน แรงดันเกิน แรงดันต่ำ และความผิดพลาด IPM ในวงจร เพื่อหยุดกระบวนการป้อนกลับพลังงาน