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能量回饋裝置 助力企業節能·減排·增效

發布時間: 2019/4/24 14:52:00

來源:http://www.qcqce.com/news70444.html

能量回饋裝置在通用頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調速傳統系統中,當電動機所傳動的位能負載下放時,電動機將可能處于再生發電制動狀態;或當電動機從高速到低速(含停車)減速時,頻率可以突減,但因電機的機械慣性,電機可能處于再生發電狀態,傳動系統中所儲存的機械能經電動機轉換成電能,通過逆變器的六個續流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態。這時,如果變頻器中沒采取消耗能量的措施,這部分能量將導致中間回路的儲能電容器的電壓上升。如果當制動過快或機械負載為提升機類時,這部分能量就可能對變頻器帶來損壞。

將運動中負載上的機械能(位能、動能)通過能量回饋裝置變換成電能(再生電能)并回送給交流電網,供附近其它用電設備使用,使電機拖動系統在單位時間消耗電網電能下降,從而達到節約電能的目的。能量回饋裝置的作用就是能有效的將電動機的再生電能高效回送給交流電網,供周邊其它用電設備使用,節電效果十分明顯,一般節電率可達15%~45%。此外,由于無電阻發熱元件,機房溫度下降,可以節省機房空調的耗電量,在許多場合,節約空調耗電量往往帶來更優的節電效果。

為了解決電動機處于再生發電狀態產生的再生能量,德國和日本的公司都研制推出了電機四象限運行的變頻器或電源再生裝置,將再生能量回饋到電網中。但這些裝置普遍存在的問題是這些裝置價格昂貴,再加上一些產品對電網的要求很高,不適合我國的國情。

而國內在中小容量系統中大都采用能耗制動方式,即通過內置或外加制動電阻的方法將電能消耗在大功率電阻器中,實現電機的四象限運行,該方法雖然簡單,但缺點是顯而易見的:(1)浪費能量,降低了系統的效率;(2)電阻發熱嚴重,影響系統的其他部分正常工作;(3)簡單的能耗制動有時不能及時抑制快速制動產生的泵升電壓,限制了制動性能的提高

通用變頻器大都為電壓型交-直-交變頻器。三相交流電首先通過二極管不控整流橋得到脈動直流電,再經電解電容濾波穩壓,最后經無源逆變輸出電壓、頻率可調的交流電給電動機供電。這類變頻器效率高、精度高、調速范圍寬,所以在工業中獲得廣泛應用。但是通用變頻器不能直接用于需要快速起、制動和頻繁正、反轉的調速系統,如高速電梯、礦用提升機、軋鋼機、大型龍門刨床、卷繞機構張力系統及機床主軸驅動系統等。因為這種系統要求電機四象限運行,當電機減速、制動或者帶位能性負載重物下放時,電機處于再生發電狀態。由于二極管不控整流器能量傳輸不可逆,產生的再生電能傳輸到直流側濾波電容上,產生泵升電壓。而以IGBT為代表的全控型器件耐壓較低,過高的泵升電壓有可能損壞開關器件、電解電容,甚至會破壞電機的絕緣,從而威脅系統安全工作,這就限制了通用變頻器的應用范圍。


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