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能量回馈装置 助力企业节能·减排·增效

发布时间: 2019/4/24 14:52:00

来源:http://www.bsbrussia-media.com/news70444.html

能量回馈装置在通用频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中,当电动机所传动的位能负载下放时,电动机将可能处于再生发电制动状态;或当电动机从高速到低速(含停车)减速时,频率可以突减,但因电机的机械惯性,电机可能处于再生发电状态,传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能,通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时,如果变频器中没采取消耗能量的措施,这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时,这部分能量就可能对变频器带来损坏。

将运动中负载上的机械能(位能、动能)通过能量回馈装置变换成电能(再生电能)并回送给交流电网,供附近其它用电设备使用,使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降,从而达到节约电能的目的。能量回馈装置的作用就是能有效的将电动机的再生电能高效回送给交流电网,供周边其它用电设备使用,节电效果十分明显,一般节电率可达15%~45%。此外,由于无电阻发热元件,机房温度下降,可以节省机房空调的耗电量,在许多场合,节约空调耗电量往往带来更优的节电效果。

为了解决电动机处于再生发电状态产生的再生能量,德国和日本的公司都研制推出了电机四象限运行的变频器或电源再生装置,将再生能量回馈到电网中。但这些装置普遍存在的问题是这些装置价格昂贵,再加上一些产品对电网的要求很高,不适合我国的国情。

而国内在中小容量系统中大都采用能耗制动方式,即通过内置或外加制动电阻的方法将电能消耗在大功率电阻器中,实现电机的四象限运行,该方法虽然简单,但缺点是显而易见的:(1)浪费能量,降低了系统的效率;(2)电阻发热严重,影响系统的其他部分正常工作;(3)简单的能耗制动有时不能及时抑制快速制动产生的泵升电压,限制了制动性能的提高

通用变频器大都为电压型交-直-交变频器。三相交流电首先通过二极管不控整流桥得到脉动直流电,再经电解电容滤波稳压,最后经无源逆变输出电压、频率可调的交流电给电动机供电。这类变频器效率高、精度高、调速范围宽,所以在工业中获得广泛应用。但是通用变频器不能直接用于需要快速起、制动和频繁正、反转的调速系统,如高速电梯、矿用提升机、轧钢机、大型龙门刨床、卷绕机构张力系统及机床主轴驱动系统等。因为这种系统要求电机四象限运行,当电机减速、制动或者带位能性负载重物下放时,电机处于再生发电状态。由于二极管不控整流器能量传输不可逆,产生的再生电能传输到直流侧滤波电容上,产生泵升电压。而以IGBT为代表的全控型器件耐压较低,过高的泵升电压有可能损坏开关器件、电解电容,甚至会破坏电机的绝缘,从而威胁系统安全工作,这就限制了通用变频器的应用范围。


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