В останні роки, з розвитком промислової ери, застосування технології зворотного зв'язку за енергією стає все більш поширеним. У ліфтах, шахтних підйомниках, портових кранах, заводських центрифугах, нафтопромислових насосах та багатьох інших випадках відбуваються зміни потенціалу навантаження та кінетичної енергії. Наприклад, під час механічного розвантаження важких вантажів підйомниками, кранами та іншими механізмами енергія зменшується, а коли центрифужне обладнання не працює, кінетична енергія зменшується. Згідно із законом збереження енергії, ми знаємо, що енергія з повітря не зникає, то куди поділася ця частина енергії? Відповідь полягає в тому, що вона перетворюється на відновлювану електроенергію двигуном. Фактично, в обладнанні, що використовує частотне керування, ця частина електроенергії зазвичай витрачається на перетворення гальмівного резистора в тепло.
Якщо існує пристрій, який використовує цю частину відновлюваної електроенергії для повернення в мережу, то він може заощадити цю частину електроенергії та заощадити енергоспоживання. Пристрій зворотного зв'язку з енергією є таким продуктом. Він використовує технологію перетворення силової електроніки, його основна роль полягає у використанні відновлюваної електроенергії, що виробляється вищезгаданим обладнанням у процесі роботи, та перетворенні її на синхронну змінну потужність назад у мережу, що забезпечує економію електроенергії.
У традиційній системі регулювання частоти, що складається з загальних перетворювачів частоти, асинхронних двигунів та механічних навантажень, коли навантаження розрядної енергії, що керується двигуном, розряджається, двигун може перебувати в стані рекуперативного гальмування; або коли двигун сповільнюється з високої швидкості до низької (включаючи зупинку), частота може знижуватися, але через механічну інерцію двигуна двигун може перебувати в стані рекуперативного генерування енергії, і накопичена механічна енергія в системі передачі перетворюється двигуном на електрику, яка повертається в ланцюг постійного струму інвертора через шість діодів безперервного струму інвертора.
У перетворювачах частоти загалом існують два найпоширеніші методи обробки відновлюваної енергії:
(1) розсіюється на "гальмівний опір" паралельно з конденсатором, штучно встановленим у колі постійного струму, що називається станом динамічного гальмування;
(2) щоб повернутися до мережі, це називається станом гальмування зі зворотним зв'язком (також відомим як стан рекуперативного гальмування). Існує також метод гальмування, тобто гальмування постійним струмом, яке можна використовувати в ситуаціях, що вимагають точного паркування або нерівномірного обертання гальма двигуна перед запуском через зовнішні фактори.
Енергетичне гальмо
Використання гальмівного опору, встановленого в колі постійного струму, для поглинання відновлюваної електроенергії двигуна називається гальмуванням із споживанням енергії. Його перевагами є проста конструкція, відсутність забруднення мережі (порівняно з виробництвом зі зворотним зв'язком) та низька вартість; недоліком є низька експлуатаційна ефективність, особливо коли часте гальмування споживає багато енергії, а потужність гальмівного опору збільшується.
Загалом, у загальному перетворювачі частоти, перетворювачі частоти малої потужності (менше 22 кВт) мають вбудований гальмівний блок, потрібно лише додати гальмівний опір. Перетворювач частоти високої потужності (вище 22 кВт) потребує зовнішнього гальмівного блоку, гальмівного опору.
Гальмо зворотного зв'язку
Для досягнення гальмування зі зворотним зв'язком за енергією потрібне керування напругою, частотою та фазою, керування струмом зі зворотним зв'язком та інші умови. Використання технології активного реверсування дозволяє реверсувати відновлювану електроенергію з мережі з тією ж частотою та фазою змінного струму назад у мережу, таким чином досягаючи гальмування.
Перевагою гальмування зі зворотним зв'язком є те, що воно може працювати в чотирьох квадрантах, а зворотний зв'язок по електричній енергії підвищує ефективність системи. Його недоліками є:
(1) Цей метод гальмування зі зворотним зв'язком можна використовувати лише за стабільної напруги мережі, яка не легко вийде з ладу (коливання напруги мережі не перевищують 10%). Оскільки під час роботи гальма генератора енергії час збою напруги мережі перевищує 2 мс, може статися збій через зміну фази та пошкодження пристрою.
(2) У зворотному зв'язку спостерігається гармонійне забруднення мережі.
(3) Складне керування, висока вартість.
Зі швидким прогресом досліджень та застосування перетворювачів частоти в країні та за кордоном, особливо універсальні перетворювачі частоти широко використовуються в промисловому виробництві, технологія зворотного зв'язку за енергією буде використовуватися все частіше і частіше.