Regenerativno kočenje ključna je značajka u modernim pogonima s promjenjivom frekvencijom (VFD), posebno u VFD-ovima s jednofaznim izlazom. Kao ponuđač visoke kvaliteteJednofazni VFD izlaz, uzbuđen sam što mogu istražiti kako regenerativno kočenje funkcionira u ovim inovativnim uređajima.
Osnove VFD-ova s jednofaznim izlazom
Prije nego što istražimo regenerativno kočenje, idemo ukratko razumjeti što je VFD s jednofaznim izlazom. Jednofazni izlazni VFD dizajniran je za pretvaranje jednofaznog ulaznog napajanja u jednofazni izlaz promjenjive frekvencije. Ovo je izuzetno korisno u primjenama gdje je jednofazna struja lako dostupna, ali opterećenje zahtijeva rad s promjenjivom brzinom. Na primjer, u malim industrijskim strojevima, kućanskim aparatima i nekoj specijaliziranoj opremi, jednofazni izlazni VFD-ovi nude ekonomično i učinkovito rješenje.
Jednofazni izlazni VFD također se može povezati sJednofazni ulaz 3 faze izlaz VFDi220v do 380v VFDu smislu da svi pripadaju obitelji frekvencijskih pretvarača. Dijele neka zajednička načela pretvorbe i kontrole energije, ali s različitim zahtjevima izlaza kako bi zadovoljili različite industrijske potrebe.
Što je regenerativno kočenje?
Regenerativno kočenje je proces u kojem se kinetička energija pokretnog tereta pretvara natrag u električnu energiju, a zatim se vraća u sustav napajanja ili rasipa na kontrolirani način. U kontekstu VFD-a s jednofaznim izlazom, kada motor spojen na VFD treba usporiti ili se zaustaviti, umjesto jednostavnog korištenja mehaničkih kočnica za raspršivanje kinetičke energije kao topline, VFD može koristiti motor kao generator. Ovo ne samo da štedi energiju, već i smanjuje habanje mehaničkih kočionih komponenti.
Kako radi regenerativno kočenje u VFD-u s jednofaznim izlazom
1. Motor kao generator
Kada opterećenje spojeno na jednofazni izlazni VFD počne usporavati, motor ulazi u način rada generatora. U normalnom radu, VFD napaja električnu energiju motoru, koji je zatim pretvara u mehaničku energiju za pogon tereta. Međutim, tijekom usporavanja, kinetička energija opterećenja uzrokuje da se motor okreće brže od brzine određene izlaznom frekvencijom VFD-a. U ovom trenutku motor djeluje kao generator.
Motor, koji ima rotirajuća magnetska polja, sada stvara elektromotornu silu (EMF) dok se rotor kreće kroz ta magnetska polja. Ovaj generirani EMF proizvodi struju koja teče u suprotnom smjeru od normalne radne struje motora. Veličina te generirane struje ovisi o čimbenicima kao što su brzina usporavanja, inercija opterećenja i karakteristike samog motora.
2. Pretvorba energije u VFD
Jednom kada motor počne generirati električnu energiju, jednofazni izlazni VFD treba obraditi tu energiju. Unutar VFD-a nalazi se dio ispravljača koji normalno pretvara ulaznu jednofaznu izmjeničnu struju u istosmjernu. Tijekom regenerativnog kočenja, električna energija proizvedena iz motora je u obliku izmjenične struje. Ova se izmjenična energija prvo ispravlja u istosmjernu pomoću istog kruga ispravljača u VFD-u.
Istosmjerni napon na istosmjernoj sabirnici VFD-a tada počinje rasti zbog dodatne energije iz motora. Kako bi se spriječio prenapon na istosmjernoj sabirnici, koji bi mogao oštetiti komponente VFD-a, VFD mora imati način upravljanja ovim viškom energije.
3. Mogućnosti odlaganja energije
Postoje dva glavna načina za rješavanje regenerirane energije u VFD-u s jednofaznim izlazom:
Inverterski regenerativni sustavi
U nekim naprednim VFD-ima s jednofaznim izlazom koristi se regenerativni sustav temeljen na inverteru. Ovaj sustav može pretvoriti istosmjernu energiju na istosmjernoj sabirnici natrag u jednofaznu izmjeničnu struju s ispravnom frekvencijom i fazom. Ova regenerirana izmjenična struja može se zatim vratiti u jednofaznu mrežu napajanja.
Kako bi to postigao, VFD koristi dvosmjerni inverterski krug. Kontroler u VFD-u kontinuirano prati napon i frekvenciju mreže napajanja i prilagođava izlaz dvosmjernog pretvarača kako bi odgovarao tim parametrima. Na taj način se regenerirana energija može učinkovito vratiti u mrežu, smanjujući ukupnu potrošnju energije sustava.
Otpornici dinamičkog kočenja
Druga uobičajena metoda je korištenje otpornika za dinamičko kočenje. Kada napon istosmjerne sabirnice u VFD-u poraste iznad određenog praga tijekom regenerativnog kočenja, uključuje se kočni tranzistor u VFD-u. Ovo povezuje DC sabirnicu s kočionim otpornikom. Višak električne energije zatim se raspršuje kao toplina u kočnom otporniku.
Vrijednost kočionog otpornika pažljivo je odabrana na temelju nazivne snage VFD-a i očekivane količine regenerirane energije. Veći otpornik može podnijeti veću snagu, ali može sporije raspršiti energiju, dok manji otpornik može brzo raspršiti energiju, ali se može pregrijati ako je regenerativna snaga previsoka.
Prednosti regenerativnog kočenja u VFD-ovima s jednofaznim izlazom
1. Ušteda energije
Jedna od najznačajnijih prednosti regenerativnog kočenja je ušteda energije. Pretvarajući kinetičku energiju opterećenja natrag u električnu energiju i vraćajući je natrag u mrežu ili koristeći je unutar sustava, smanjuje se ukupna potrošnja energije aplikacije. Ovo je posebno važno u primjenama gdje dolazi do čestih pokretanja i zaustavljanja motora, kao što su transportni sustavi ili pogoni dizala.
2. Produženi vijek trajanja opreme
Regenerativno kočenje smanjuje oslanjanje na mehaničke kočnice. Mehaničke kočnice podložne su trošenju i habanju tijekom vremena, a njihova se učinkovitost može pogoršati. Korištenjem motora kao kočnice tijekom usporavanja, trošenje komponenti mehaničkog kočenja je minimalizirano, što dovodi do duljeg vijeka trajanja opreme i smanjenih troškova održavanja.
3. Poboljšana izvedba sustava
Sposobnost precizne kontrole usporavanja motora putem regenerativnog kočenja poboljšava ukupnu izvedbu sustava. Omogućuje glatko zaustavljanje i pokretanje, smanjujući mehanički stres na teretu i samom motoru. To može poboljšati točnost pozicioniranja u aplikacijama kao što su obradni centri ili robotske ruke.
Primjene regenerativnog kočenja u VFD-ovima s jednofaznim izlazom
1. Mali industrijski strojevi
U malim industrijskim postavkama, gdje prevladava jednofazno napajanje, jednofazni izlazni VFD-ovi s regenerativnim kočenjem mogu se koristiti u različitim vrstama strojeva. Na primjer, u malim pokretnim trakama koje se koriste u skladištima ili lakoj proizvodnji, značajka regenerativnog kočenja može uštedjeti energiju tijekom čestog pokretanja i zaustavljanja trake.
2. Kućanski aparati
Neki vrhunski kućanski uređaji, kao što su perilice rublja ili usisavači, mogu imati koristi od jednofaznih izlaznih VFD-ova s regenerativnim kočenjem. U perilici rublja, motor mora često mijenjati brzinu tijekom ciklusa pranja i centrifuge. Regenerativno kočenje može vratiti dio energije tijekom usporavanja bubnja, smanjujući ukupnu potrošnju energije uređaja.
Kontakt za kupnju i savjetovanje
Ako ste zainteresirani za VFD s jednofaznim izlazom s regenerativnim kočenjem ili druge srodne proizvode poputJednofazni ulaz 3 faze izlaz VFDi220v do 380v VFD, tu smo da vam pomognemo. Naš tim stručnjaka može pružiti detaljnu tehničku podršku i pomoći vam odabrati pravi proizvod za vašu specifičnu primjenu. Bilo da trebate poboljšati energetsku učinkovitost, produljiti vijek trajanja opreme ili poboljšati performanse sustava, naši VFD-ovi s jednofaznim izlazom idealno su rješenje. Obratite nam se kako bismo započeli raspravu o svojim zahtjevima i istražili mogućnosti integracije naših proizvoda u vaše projekte.
Reference
- Bose, BK (2002). Moderna energetska elektronika i izmjenični pogoni. Prentice Hall.
- Mohan, N., Undeland, TM i Robbins, WP (2012.). Energetska elektronika: pretvarači, aplikacije i dizajn. John Wiley & sinovi.