再生變頻器使再生能源可用

再生技術(shù)將制動(dòng)能量反饋到電網(wǎng)中。這可能是一種非常節(jié)能的方法。然而，這些技術(shù)往往需要更高的投資成本。由于效率較差，也可能發(fā)生額外的能量損失，導(dǎo)致幾乎不節(jié)省能源。

什么是可再生能源？

我們在日常生活中會(huì)遇到可再生能源，例如，使用混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)汽車制動(dòng)時(shí)。制動(dòng)時(shí)，汽車的電動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī)，制動(dòng)能量作為電能流回電池。這一原理在工業(yè)應(yīng)用中是相同的。

速度控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的能量流從電源流向機(jī)器。速度控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由以下組件組成：電網(wǎng)提供運(yùn)行應(yīng)用程序所需的電力。變頻器將電源的恒定電壓和頻率轉(zhuǎn)換為可變數(shù)量，并為電機(jī)提供速度。電動(dòng)機(jī)通過將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能來為應(yīng)用提供動(dòng)力。例如，機(jī)器將機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)、材料輸送或壓力。

在再生操作中，所有物理過程都以相反的方向作用。這意味著在某些運(yùn)行條件下，能量流從機(jī)器返回到變頻器。

再生能源何時(shí)出現(xiàn)？

機(jī)器在某些運(yùn)行狀態(tài)下產(chǎn)生再生能量，例如在離心機(jī)的減速過程中。這會(huì)降低機(jī)器的速度，并釋放先前吸收的動(dòng)能。升降機(jī)或電梯的下降也代表了這種運(yùn)行條件。在這里，先前在提升或保持負(fù)載時(shí)吸收的勢能再次釋放。

如果在帶有電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用中發(fā)生制動(dòng)過程，例如當(dāng)電梯下降時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生可回收能源，這些能源可以反饋到電網(wǎng)中。

機(jī)器發(fā)出的能量被電動(dòng)機(jī)吸收，電動(dòng)機(jī)現(xiàn)在充當(dāng)發(fā)電機(jī)，并轉(zhuǎn)化為電能。這些運(yùn)行條件發(fā)生得越頻繁，電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行的頻率就越高，可以反饋的再生能量就越多。

由于負(fù)載和摩擦的機(jī)械功，部分能量作為功率耗散而損失。剩余部分通過電機(jī)進(jìn)入變頻器電路。變頻器的典型設(shè)計(jì)會(huì)阻止能量從變頻器流向市電，因此能量通常會(huì)轉(zhuǎn)化為熱量并作為功率損失消散到環(huán)境中。然而，可以使用各種再生技術(shù)將再生能源引入電網(wǎng)。

處理可再生能源

讓我們首先看一下可再生能源仍未使用并耗散，但資本成本很少或沒有資本成本的方法。

EAK集成的制動(dòng)斬波器和電阻器被設(shè)計(jì)為一個(gè)多用途系統(tǒng)，以支持電氣耐久制動(dòng)和車輛加熱需求。作為機(jī)械緩速器的電氣等效物，制動(dòng)產(chǎn)生的多余能量被重定向到液冷電阻器，在那里以熱量的形式消散。這種創(chuàng)新方法確保了高效的能源管理和改進(jìn)的制動(dòng)性能。

技術(shù)規(guī)格

電機(jī)作為制動(dòng)電阻： 電機(jī)本身充當(dāng)制動(dòng)電阻器，并以熱能的形式吸收能量。這里的基本原理是基于電機(jī)的再磁化。但是，如果再生能量過高，電機(jī)很容易過熱，從而產(chǎn)生電機(jī)損壞和失效的風(fēng)險(xiǎn)。

帶制動(dòng)電阻的制動(dòng)斬波器：帶制動(dòng)電阻的制動(dòng)斬波器是較常見的使用方法之一。這個(gè)過程也受制于將能量轉(zhuǎn)化為熱量的原理。制動(dòng)斬波器是一種半導(dǎo)體開關(guān)，可將直流鏈路電壓脈沖傳輸?shù)街苿?dòng)電阻器，從而在制動(dòng)電阻器中產(chǎn)生時(shí)鐘電流。該電流通過制動(dòng)電阻器的歐姆電阻產(chǎn)生熱量，熱量消散到環(huán)境中。

如何使用再生能源

在實(shí)踐中，有兩種常見的技術(shù)解決方案可以替代損失制動(dòng)能量的方法。這些方法使可再生能源變得可用。這兩種技術(shù)解決方案都可以使用丹佛斯變頻器。

通過變頻器與有源整流器進(jìn)行直流母線耦合：這種類型的變頻器可以將其直流鏈路連接到其他設(shè)備的直流鏈路。這使得直接為其他設(shè)備提供再生能源成為可能。但是，需要考慮一些限制。例如，用戶應(yīng)確保一個(gè)設(shè)備中的短路不會(huì)損壞其他設(shè)備。此外，有必要考慮所有耦合設(shè)備同時(shí)發(fā)射發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的能量的后果。

通過再生變頻器反饋電力：帶有有源前端或有源饋電轉(zhuǎn)換器的變頻器可以將再生產(chǎn)生的電力反饋到電網(wǎng)中。這些設(shè)備需要更高的初始投資。這些設(shè)備將能源反饋到電網(wǎng)是否經(jīng)濟(jì)合理，取決于三個(gè)因素。

再生變頻器：什么時(shí)候投資經(jīng)濟(jì)合理？

使用再生變頻器，再生能源不會(huì)丟失，而是被利用。這提高了能源效率。然而，與非再生變頻器相比，再生變頻器的效率較差，相應(yīng)的損耗也高得多。因此，請檢查每個(gè)應(yīng)用是否再生能源可以補(bǔ)償損失，以及增加對(duì)再生變頻器的投資在經(jīng)濟(jì)上是否合理。 再生的經(jīng)濟(jì)效益可以由以下三個(gè)因素決定：

可用再生能源量：大多數(shù)應(yīng)用在減速過程中產(chǎn)生能量。在減速過程中，這種能量不斷減少。從理論上講，再生能量等于制動(dòng)過程開始時(shí)系統(tǒng)中的能量與制動(dòng)過程結(jié)束時(shí)系統(tǒng)中的能量之間能量之差的 50%。然而，實(shí)際上，這個(gè)數(shù)字在 10% 到 20% 之間。電梯、起重機(jī)和升降機(jī)是例外。

再生運(yùn)行的負(fù)載循環(huán)和時(shí)間比例：電機(jī)在再生模式下運(yùn)行的頻率越高，它可以反饋到電網(wǎng)的能量就越多。因此，必須確定負(fù)載循環(huán)中產(chǎn)生能量的狀態(tài)。例如，負(fù)載循環(huán)由提升機(jī)的提升（電動(dòng)操作）和下降（再生操作）的時(shí)間分配來定義。

審核編輯 黃宇