能量回饋裝置的工作原理是什么？
作者：河南省鐵山起重設備有限公司 發(fā)布日期：2025-03-05 09-28-21
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能量回饋裝置主要用于將電機在制動或減速過程中產(chǎn)生的再生能量回饋到電網(wǎng)，實現(xiàn)能量的再利用，其工作原理主要涉及以下幾個關(guān)鍵方面：
能量產(chǎn)生機制
當龍門吊的電機處于制動或減速狀態(tài)時，電機的實際轉(zhuǎn)速會高于其同步轉(zhuǎn)速，此時電機轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機運行狀態(tài)。根據(jù)電磁感應原理，電機內(nèi)部的閉合線圈在磁場中做切割磁感線運動，從而產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，這部分電能就是再生能量。
整流環(huán)節(jié)
電機產(chǎn)生的再生能量通常是以三相交流電的形式存在，而電網(wǎng)一般需要的是直流電，所以首先要通過整流電路將三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電。常見的整流電路有二極管整流橋和晶閘管整流橋等。二極管整流橋利用二極管的單向?qū)щ娦裕瑢⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為單向的直流電，但它無法控制整流后的電壓大小。晶閘管整流橋則可以通過控制晶閘管的觸發(fā)角，來調(diào)節(jié)整流輸出的直流電壓，使其滿足后續(xù)電路的要求。
直流母線儲能
經(jīng)過整流后的直流電會被輸送到直流母線電容中進行存儲。直流母線電容起到平滑直流電壓、穩(wěn)定直流母線電壓的作用，同時也為后續(xù)的能量回饋做好準備。當電機產(chǎn)生的再生能量較大時，直流母線電容可以暫時存儲多余的能量，避免直流母線電壓過高。
逆變環(huán)節(jié)
逆變電路是能量回饋裝置的核心部分，其作用是將直流母線上的直流電逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率、同相位、同幅值的三相交流電，以便回饋到電網(wǎng)中。逆變電路通常由功率開關(guān)器件（如 IGBT）組成，通過控制 IGBT 的導通和關(guān)斷，將直流電壓轉(zhuǎn)換為按一定規(guī)律變化的交流電壓。具體來說，通過對 IGBT 的 PWM（脈沖寬度調(diào)制）控制，改變輸出電壓的脈沖寬度和占空比，從而實現(xiàn)對輸出交流電壓的幅值和頻率的調(diào)節(jié)，使其與電網(wǎng)的電壓和頻率相匹配。
回饋控制與保護
為了確保能量能夠安全、穩(wěn)定地回饋到電網(wǎng)中，能量回饋裝置還需要配備相應的控制和保護電路。控制電路會實時監(jiān)測電網(wǎng)的電壓、頻率、相位等參數(shù)，以及直流母線的電壓、電流等參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)來調(diào)整逆變電路的輸出，保證能量回饋的質(zhì)量和穩(wěn)定性。同時，保護電路會對能量回饋裝置進行過壓、過流、過熱等保護，當出現(xiàn)異常情況時，及時切斷電路，防止設備損壞。
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