انرژی ترمز و احیای آن (REGENERATIVE) با اینورتر AC

انرژی احیاءکننده (Regenerative) چیست؟

زمانی که یک موتور، سریعتر از سرعت مورد نظری که با درایو AC (سرعت متغیر) آن تنظیم شده، بگردش درآید، آنگاه موتور تحت این اثر Regenerative ، مانند یک ژنراتور عمل خواهد کرد. کنترل کابین آسانسور در زمانی که در حال پایین آمدن است، می تواند یک مثال از این موضوع باشد. با کمک گرانش، بار بدون تردید پایین می آید. در واقع درایو، عملا موتور را تنظیم می کند تا بار خود را نگه داشته و از سقوط آزاد جلوگیری کند. در این فرایند، ممکن است موتور سعی کند با سرعتی بیشتر از آنچه که درایو به آن امر کرده بود، بگردش درآید.

چرا احیای انرژی (Regenerative)؟

بر اساس قوانین اساسی فیزیک، نیاز است که انرژی تولید شده موتوری که عملکرد احیاء کنندگی (Regenerative) دارد، به جایی دیگر منتقل شود. در مورد یکاینورتر PWM AC، این جای دیگر می تواند برگشت به باس DC باشد (باس DC آن قسمتی از اینورتر، بعد از بخش یکسو کننده است که در آن قدرت DC جمع آوری شده و برای استفاده در بخش IGBT، ذخیره می شود). این تولید خالص باعث افزایش ولتاژ باس می شود. با این حال، یکسوسازی قدرت AC به باس DC مانند یک خیابان یک طرفه است. به محض اینکه این انرژی به باس برسد، دیگر به هیچ وجه نمی تواند به خط ورودی AC برگردد. نتیجه نهایی، معمولا یک خطای باس بالا( تجاوز ولتاژ باس از مقدار حداکثر) می باشد. چنین درایوی نمی تواند از حرکت کنترل نشده جلوگیری کند، به طوری که در نبود یک ترمز نگهدارنده مکانیکی (ترمز اضطراری)، کابین آسانسور آزادانه سقوط خواهد کرد.

این شرایط (Regenerative) را در کجا می توان پیش بینی کرد؟

عملیات احیاء (Regenerative) در یکاینورتر / موتور به کاربردهایی مانند نزول عمودی یک آسانسور محدود نمی شود. سناریوهای بسیاری وجود دارند که در آنها شرایط احیاء رخ می دهد.

سانتریفیوژها یکی از کاربردهایی هستند که بالاترین درصد برگشت انرژی (Regenerative) را دارند به طور مثال سانتریفیوژ های شکر کارخانه قند اصفهان یکی از تجربه های شیرین اینجانب است در پروژه فوق سیستم ریجنریتیو پرفکت هارمونی اینورتر سانترنو ایتالیا سری
RGN-SINUS PENTA استفاده شد طبق گراف گرفته شده از خروجی نرم افزار ریموت درایو سیستم فوق بیش از 70% برگشت انرژی را به شبکه انتقال میدهد.

مسیر شیبدار برای توقف (و یا حتی کاهش به سطح پایین تری از سرعت ) یک بار با اینرسی بالا مانند یک چرخ لنگر یا بازوی مکانیکی بزرگ.
یک افت ناگهانی در گشتاور بار، مانند زمانی که یک اره صنعتی یک برش را کامل می کند و یا یک عملیات حفاری، کار بر روی یک محصول ماشینکاری شده را تکمیل می کند.
عملیات نمایه سازی که بطور مکرر، به عنوان بخشی از روند طبیعی، سرعت را تسریع بخشیده و سپس بمنظور توقف، از آن می کاهد،(accelerate then decelerate) همان طوری که این عملیات در جابجایی مواد و خطوط بسته بندی رخ می دهد.
فرایندی که عملیات بازپیچاندن در آن دخالت دارد. درایو، موتور را برای اعمال تنش در برابر عملکرد برخی از محورهای درگیر در پایین دست، تنظیم می کند، اما به عملیات بازپیچاندن اجازه می دهد تا موادی که حمل می کردند را تحویل دهند.کندتر کردن حرکت چرخ دنده درگیر نسبت به چرخ دنده ای که در یک موقعیت کنترل نشده دیگر قرار دارد، چیزی است که همه این کاربردها در نیاز به آن مشترک هستند.
پرس های ضربه ای ماننده پرس برک ورق یا پرس ترموفرمینگ تولید ظروف یکبار مصرف.
ملاحظات اضافی
قرار گرفتن در شرایط احیاء سازی (Regenerative)، به طور خودکار به این معنا نیست که ترمز خارجی مورد نیاز است. در برخی موارد، درجه تولید انرژی احیا کننده (Regenerative) کوچک است، و بدون ایجاد وقفه در عملیات، به راحتی در باس DC جذب می شود. این می تواند به دلیل ترکیبی از وجود زمان های طولانی چرخه کاهش سرعت، تغییرات کوچک در سرعت و یا نیروهای اصطکاک باشد که این انرژی را جذب می کنند. به طور معمول، یک درایو که با قدرت ورودی 460 VAC کار می کند، دارای یک ولتاژ باس طبیعی یا اسمی DC 650 بوده و طوری طراحی شده است که بتواند قبل از افتادن در خطای باس بالا، تا 800 VDC را تحمل کند. گاهی اوقات، میزان انرژی تولید شده مانع از این می شود که ولتاژ باس تا این سطوح افزایش یابد.

چگونه میشود مقدار انرژی احیاء کننده (Regenerative) را محاسبه کرد و آن را به کاربرد؟

پیش بینی کاربردهای انرژی احیاء کننده (Regenerative)، می تواند از محاسباتی که در مراحل زیر مورد بحث قرار گرفته است، تعیین شود. این استراتژی، انرژی احیاء کننده (Regenerative) را از نظر میزان اسب بخار محاسبه کرده و سپس آن را با رتبه اسب بخار درایو مقایسه می کند.

اگر <= 0.1 (HP درایو HP /احیاء سازی)، آنگاه ارزیابی ها و یا تجهیزات خارجی، برای کنترل انرژی احیاء کننده لازم نخواهد بود.

اگر محاسبات نشان دهنده نیاز به اعمال یک ترمز یا واحد احیاء کننده (Regenerative) باشند، آنگاه، محاسبات بمنظور تعیین مقدار نیروی برق و آمپر انجام خواهد شد تا بتوان آن را در برابر رتبه بندی هر واحدی که انتخاب شده است، مورد مقایسه قرار داد.