การนำพลังงานไฟฟ้ากลับมาใช้ใหม่และการใช้ประโยชน์

วิธีดั้งเดิมในการกำจัดพลังงานส่วนเกินที่ปล่อยออกมา เครื่องแปลงความถี่ ในระหว่างการเบรกของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่ควบคุมโดยพวกมันมันจะกระจายไปในรูปของความร้อนบนตัวต้านทาน ตัวต้านทานการเบรกถูกนำมาใช้ทุกที่ที่มีแรงเฉื่อยสูงของโหลดเช่นในเครื่องหมุนเหวี่ยงยานพาหนะไฟฟ้าบนแท่นโหลด ฯลฯ

การแก้ปัญหาดังกล่าวมีความจำเป็นเพื่อ จำกัด แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ขั้วของคอนเวอร์เตอร์ในโหมดเบรก มิฉะนั้นตัวแปลงความถี่จะล้มเหลวเพราะมันเป็นไปไม่ได้ที่จะควบคุมพารามิเตอร์ของการเร่งความเร็วและการเบรก

ตัวต้านทานการเบรกไม่ได้เป็นภาระต่ออุปกรณ์ในเชิงเศรษฐศาสตร์ แต่ก็มีความไม่สะดวกบางประการ ตัวต้านทานเป็นมิติพวกมันร้อนมากพวกมันต้องการการป้องกันความชื้นและฝุ่น และทั้งหมดนี้เชื่อมโยงกับความจริงที่ว่ามันจำเป็นต้องกระจายพลังงานที่สูญเปล่าซึ่งองค์กรจ่ายเงินและเงินไม่เล็กโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเรากำลังพูดถึงการผลิตขนาดใหญ่

ในฤดูร้อนความร้อนเพิ่มเติมของอากาศโดยรอบเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากอุปกรณ์เทคโนโลยีได้รับความร้อนแล้วด้วยอากาศอุ่นและจากนั้นยังมีตัวต้านทานความร้อนถึง 100 องศาขึ้นไป ต้องการการระบายอากาศเพิ่มเติม - ค่าใช้จ่ายอีกครั้ง

แต่มีวิธีอื่น ทำไมต้องกระจายพลังงานอย่างไร้ประโยชน์? คุณสามารถคืนมันกลับสู่เครือข่ายและประหยัดพลังงาน จากนั้นพวกเขาก็มาช่วย ระบบการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่.

แน่นอนว่าอุปกรณ์แปลงความถี่ในปัจจุบันลดการใช้ไฟฟ้าลงอย่างมากด้วยอุปกรณ์เนื่องจากการปรับแต่งวิธีการจ่ายพลังงานของเครื่องยนต์ของอุปกรณ์เทคโนโลยีต่างๆและช่วยประหยัดทรัพยากร แต่การใช้การพักฟื้นต่อไปจะเป็นการเพิ่มการออม พลังงานอาจไม่ถูกกระจายโดยตัวต้านทานระหว่างการเบรก แต่อาจถูกส่งกลับไปยังเครือข่ายโดยคำนึงถึงพารามิเตอร์เครือข่ายปัจจุบัน

วันนี้ผู้ผลิตเครื่องจักรและอุปกรณ์อุตสาหกรรมชั้นนำได้นำระบบดังกล่าวไปใช้กับยานพาหนะไฟฟ้า: สำหรับรถเข็นรถราง, รถไฟฟ้า, บันไดเลื่อน, รถรางและในที่สุด - สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า

ระบบการกู้คืนทำงานอย่างไร แหล่งจ่ายกระแสสลับที่จัดหามอเตอร์หรือการติดตั้งอื่น ๆ จะต้องสามารถใช้พลังงานคืนได้ สำหรับสิ่งนี้แทนที่จะใช้วงจรเรียงกระแสทั่วไปจะใช้ตัวแปลงมอดูเลตความกว้างพัลส์ ตัวแปลงดังกล่าวสามารถนำพลังงานโดยตรงไหลทั้งจากแหล่งที่มาไปยังผู้บริโภคและจากผู้บริโภคไปยังแหล่งที่มา วิธีนี้ช่วยให้คุณนำตัวประกอบกำลังมารวมกัน

น้ำตก IGBT ทั่วไปของตัวแปลงความถี่ที่ใช้งานในโหมดการกู้คืนจะถูกนำเสนอในขั้นต้นเป็นวงจรเรียงกระแสกระแสไฟฟ้าแบบไซน์ แต่เมื่อเบรกมันจะสร้างสัญญาณมอดูเลตความกว้างพัลส์ซึ่งทิศทางของกระแสเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วอยู่เหนือระดับหนึ่ง และเครือข่ายจากวงจรผู้บริโภค

ความต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟและวงจรโหลดถูกนำไปใช้กับตัวเหนี่ยวนำการกู้คืน เหนี่ยวนำบล็อกฮาร์โมนิความถี่สูงและได้รับกระแสไซน์บริสุทธิ์เกือบไม่จำเป็นต้องซิงโครไนซ์อุปกรณ์มันก็เพียงพอที่จะใช้พัลส์ทดสอบสามตัวจากมอดูเลต PWM ไปยังเครือข่ายเพื่อกำหนดความถี่และเฟสของแรงดันไฟฟ้าในช่วงเวลาปัจจุบัน

ตัวอย่างคือตัวแปลงความถี่ที่มีระบบการกู้คืนจากเทคนิคการควบคุมที่ใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่โรงงาน Lamborghini และนิสสันเพื่อใช้ในการทดสอบม้านั่งแบบไดนามิกเช่นเดียวกับบันไดเลื่อนและการแก้ปัญหาทางโลหะวิทยาต่างๆ

สาระสำคัญเหมือนกันทุกที่ - การไหลของพลังงานแบบสองทิศทางถูกสร้างขึ้นเพื่อผู้บริโภคจากเครือข่ายจากแหล่งที่มาและจากผู้บริโภคไปยังเครือข่าย เมื่อออกแบบระบบการกู้คืนจะพิจารณาปัจจัยหลายประการ ได้แก่ ช่วงแรงดันไฟหลักการจัดอันดับอุปกรณ์และตัวประกอบกำลังไฟฟ้ากำลังสูงสุดโดยคำนึงถึงการโอเวอร์โหลดระดับการสูญเสีย

ไดอะแกรมที่แสดงในรูปภาพแสดงวิธีแก้ปัญหาเครื่องยนต์เดี่ยวซึ่งไดรฟ์เครื่องยนต์และตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอยู่ในสำเนาเดียวค่าของมันจะเท่ากัน แต่บางครั้งมอเตอร์เกิดการโอเวอร์โหลดและจำเป็นต้องมีไดรฟ์กู้คืนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อให้ครอบคลุมขีด จำกัด แรงดันไฟฟ้าต่ำและการสูญเสียมอเตอร์

หลักการเดียวกันนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานของเครื่องยนต์หลายตัวที่มีมอเตอร์หลายตัวในขณะเดียวกันก็ใส่ไดรฟ์กู้คืนอันทรงพลังที่สามารถผ่านกำลังทั้งหมดสำหรับเครื่องยนต์ทั้งหมดของระบบโดยคำนึงถึงความเป็นไปได้ของการเบรกพร้อมกันของเครื่องยนต์ทั้งหมด

เพื่อ จำกัด กระแสเริ่มต้นในระบบที่มีมอเตอร์หลายตัวเมื่อรวมบัสบัสเข้าด้วยกันโมดูลไทริสเตอร์จะถูกนำมาใช้เชื่อมต่อโดยคอนแทคเตอร์กับตัวเก็บประจุแบบประจุไฟ DC ของคอนเวอร์เตอร์ หลังจากการชาร์จตัวเก็บประจุโมดูลไทริสเตอร์จะถูกปิด เห็นได้ชัดว่าระบบกู้คืนมีการกำหนดค่าที่แตกต่างกันและได้รับการออกแบบเป็นรายบุคคล

เมื่อพูดถึงการกู้คืนเราไม่สามารถช่วยได้ แต่จำได้ว่าระบบเบรกแบบปฏิรูปใหม่ที่ใช้ในเครื่องยนต์รถยนต์ไฮบริดยุคใหม่โดยพื้นฐานคือเส้นทางของการฟื้นตัวทางไฟฟ้าของพลังงานจลน์

เมื่อใดก็ตามที่รถเคลื่อนที่จะมีพลังงานจลน์ปรากฎ แต่เมื่อเบรกแบบดั้งเดิมพลังงานส่วนเกินจะสูญเสียไปในรูปแบบของความร้อนผ้าเบรคจะถูกับดิสก์เบรกทำให้สูญเสียพลังงานจลน์ในความว่างเปล่าวัสดุเสียดทานความร้อนและโลหะทำให้สูญเสียความร้อนสู่อากาศรอบ ๆ นี่เป็นวิธีที่สิ้นเปลืองมาก

ระบบเบรกแบบปฏิรูปไม่ได้ใช้พลังงานจลน์โดยการเสียดสีเพื่อเบรก แต่จะใช้มอเตอร์ไฟฟ้าที่รวมอยู่ในชุดเกียร์ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในระหว่างการเบรกเปลี่ยนแรงบิดบนเพลาให้เป็นพลังงานไฟฟ้าสำหรับชาร์จแบตเตอรี่และแรงบิดในการเบรกของโรเตอร์ที่เกิดขึ้นในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พลังงานที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่ด้วยวิธีนี้หลังจากเวลาผ่านไปนาน ๆ จะทำหน้าที่เคลื่อนย้ายรถนั่นคือถูกนำกลับมาใช้ใหม่

การเบรกแบบ Regenerative ช่วยให้คุณสามารถใช้ทรัพยากรที่มีอยู่ของแบตเตอรี่แต่ละก้อนได้อย่างเต็มประสิทธิภาพและประหยัดเชื้อเพลิงได้อย่างมาก ตั้งแต่เมื่อเบรก 70% ของพลังงานจลน์ลดลงที่เพลาหน้าระบบกู้คืนจะถูกติดตั้งบนเพลาหน้าเพื่อประหยัดพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ประสิทธิภาพที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของการเบรกแบบปฏิรูปนั้นทำได้ที่ความเร็วสูงและที่ความเร็วต่ำประสิทธิภาพของระบบจะลดลง ด้วยเหตุผลนี้รวมไปถึงการเบรกแบบเปลี่ยนทิศทางไม่ทางใดก็ทางหนึ่งจึงมีระบบเบรกเสียดสี การทำงานร่วมกันของทั้งสองระบบนั้นจัดทำโดยคอนโทรลเลอร์อิเล็กทรอนิกส์

คอนโทรลเลอร์ใช้ฟังก์ชั่นจำนวนมาก: ควบคุมความเร็วในการหมุนของล้อ, รักษาแรงบิดในการเบรกให้ถูกต้อง, กระจายแรงเบรกระหว่างการฟื้นตัวและเบรกแรงเสียดทานและรักษาแรงบิดที่ยอมรับได้สำหรับประจุแบตเตอรี่ที่เหมาะสม

แน่นอนว่าไม่มีการเชื่อมต่อทางกลไกโดยตรงระหว่างแป้นเบรกและแผ่นเสียดสีในยานพาหนะดังกล่าว หน่วยอิเล็กทรอนิกส์ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานร่วมกันที่ถูกต้องของระบบความมั่นคงของอัตราแลกเปลี่ยนระบบกระจายแรงเบรกและระบบช่วยเบรกฉุกเฉิน