UPS и възстановяване на енергия: как да кръстосате таралеж със змия?

От курса по физика знаем, че електрическият двигател може да работи и като генератор, този ефект се използва за регенериране на електричество. Ако имаме нещо масивно, задвижено от електрически мотор, тогава по време на спиране механичната енергия може да се преобразува обратно в електрическа и да се изпрати обратно към системата. Този подход се използва активно в промишлеността и транспорта: намалява потреблението на енергия, но е слабо съвместим с непрекъсваеми източници на енергия. В система с рекуперация те трябва да се използват много внимателно.

Кога възстановяването се среща с UPS?

Проблемът възниква при определени видове промишлени товари, най-често това са някакви металорежещи машини или други устройства с механично задвижване. Те се управляват от така наречените честотни преобразуватели или серво задвижвания, които всъщност също са честотни преобразуватели с обратна връзка. Когато двигателят на такава инсталация вече не се захранва, той може да премине в режим на генератор, да започне да генерира електричество по време на спиране и да го подаде към входната мрежа.

Съвременните промишлени инсталации с регенеративно захранване често са защитени от UPS срещу прекъсване на захранването. Например, помислете за CNC машини, използвани за високо прецизна обработка на скъпи детайли. Технологичният цикъл трябва да бъде завършен правилно и ако процесът бъде прекъснат, няма да е възможно да го възстановите и детайлът ще трябва да бъде изхвърлен. Може да струва повече от един милион рубли, ако говорим за машиностроене, корабостроене и самолетостроене, както и за военни и космически технологии.

Защо UPS не са съвместими с възстановяването?

Честотният преобразувател пропуска генерираното електричество и го извежда на входа. В този случай системата за управление на захранването трябва първоначално да приеме възможността за връщане на енергия в мрежата за полезно използване. Такава система е внимателно изчислена и по-скъпа, но ви позволява да намалите разходите за енергия и да избегнете аварии. Ако едновременно работят няколко защитени с UPS инсталации, енергията, генерирана от една от тях, може да се консумира от съседни. Ако има проблеми с контрола и изчисляването на натоварването или само един модул работи в системата, възстановяването ще засегне UPS. Устройствата, изградени по класическата схема, просто не са предназначени за това: енергията преминава през инвертора, който започва да играе ролята на вид бустер, което води до увеличаване на напрежението на DC шината. Почти никой съвременен UPS не може напълно да се справи с този проблем, след задействане на защитата, той ще премине в режим на байпас.

Къде е изходът?

За да се предотврати експлозия на честотния преобразувател, през който енергията, генерирана от блока при рекуперация, отива в системата, са монтирани специални модули със спирачни резистори. Те се включват във веригата в точното време, разсейват излишната енергия под формата на топлина и освен индустриалното оборудване защитават и UPS. Задачата, повтаряме, е решена още на етапа на проектиране на технологичния комплекс: натоварването и системата за управление на мощността трябва да бъдат правилно конфигурирани. Можете също така да свържете няколко UPS паралелно към малък товар - в този случай рекуперацията се "смачка" от мощността и вече няма да може да деактивира системата за непрекъсваемо захранване.

Източник: www.habr.com