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生的再生能量回饋到電網，實現能量的再利用，其工作原理主要涉及以下幾個關鍵方面：
能量產生機制
當龍門吊的電機處于制動或減速狀態時，電機的實際轉速會高于其同步轉速，此時電機轉變為發電機運行狀態。根據電磁感應原理，電機內部的閉合線圈在磁場中做切割磁感線運動，從而產生感應電動勢和感應電流，將機械能轉化為電能，這部分電能就是再生能量。
整流環節
電機產生的再生能量通常是以三相交流電的形式存在，而電網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導電性，將交流電轉換為單向的直流電，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角，來調節整流輸出的直流電壓，使其滿足后續電路的要求。
直流母線儲能
經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、穩定直流母線電壓的作用，同時也為后續的能量回饋做好準備。當電機產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。
逆變環節
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為與電網同頻率、同相位、同幅值的三相交流電，以便回饋到電網中。逆變電路通常由功率開關器件（如 IGBT）組成，通過控制 IGBT 的導通和關斷，將直流電壓轉換為按一定規律變化的交流電壓。具體來說，通過對 IGBT 的 PWM（脈沖寬度調制）控制，改變輸出電壓的脈沖寬度和占空比，從而實現對輸出交流電壓的幅值和頻率的調節，使其與電網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、穩定地回饋到電網中，能量回饋裝置還需要配備相應的控制和保護電路。控制電路會實時監測電網的電壓、頻率、相位等參數，以及直流母線的電壓、電流等參數，根據這些參數來調整逆變電路的輸出，保證能量回饋的質量和穩定性。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，當出現異常情況時，及時切斷電路，防止設備損壞。
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