Z kurzu fyziky víme, že elektromotor může fungovat i jako generátor, tento efekt se využívá k rekuperaci elektřiny. Pokud máme něco masivního poháněného elektromotorem, tak při brzdění se může mechanická energie přeměnit zpět na elektrickou a poslat zpět do systému. Tento přístup se aktivně používá v průmyslu a dopravě: snižuje spotřebu energie, ale je špatně kompatibilní s nepřerušitelnými zdroji energie. V rekuperačním systému by se měly používat s velkou opatrností.
Kdy se regenerace setkává s UPS?
Problém nastává u určitých typů průmyslových zátěží, nejčastěji se jedná o nějaké obráběcí stroje nebo jiná mechanicky poháněná zařízení. Jsou řízeny tzv. frekvenčními měniči neboli servy, což jsou v podstatě také frekvenční měniče se zpětnou vazbou. Když motor takové instalace již není napájen, může se přepnout do režimu generátoru, začít vyrábět elektřinu při brzdění a dodávat ji do vstupní sítě.
Moderní průmyslové rekuperační instalace jsou často chráněny proti výpadkům napájení pomocí UPS. Za příklad můžeme uvažovat CNC stroje používané pro vysoce přesné zpracování drahých obrobků. Technologický cyklus musí být správně dokončen a pokud dojde k přerušení procesu, nebude možné jej obnovit a obrobek bude muset být zlikvidován. Může to stát více než jeden milion rublů, pokud mluvíme o strojírenství, stavbě lodí a výrobě letadel, stejně jako o vojenských a vesmírných technologiích.
Proč nejsou UPS kompatibilní s rekuperací?
Frekvenční měnič předá vyrobenou elektřinu a odešle ji na vstup. V tomto případě musí systém řízení napájení zpočátku předpokládat možnost vracení energie do sítě pro výhodné využití. Takový systém je pečlivě propočítán a stojí více, ale umožňuje snížit náklady na energii a vyhnout se nehodám. Pokud několik instalací chráněných UPS funguje současně, energie generovaná jednou z nich může být spotřebována sousedními. Pokud se vyskytnou problémy se správou zátěže a výpočtem nebo v systému pracuje pouze jedna jednotka, rekuperace ovlivní UPS. Zařízení postavená podle klasického schématu na to prostě nejsou navržena: energie prochází invertorem, který začíná hrát roli jakéhosi boosteru, což vede ke zvýšení napětí na stejnosměrné sběrnici. Téměř žádná moderní UPS si s tímto problémem zcela neporadí, po spuštění ochrany přejde do režimu bypassu.
Kde je cesta?
Aby nedošlo k explozi frekvenčního měniče, přes který jde do systému energie generovaná instalací při rekuperaci, jsou instalovány speciální moduly s brzdnými odpory. Jsou zařazeny do obvodu ve správnou chvíli, odvádějí přebytečnou energii ve formě tepla a kromě průmyslového zařízení chrání i UPS. Opakujeme, že problém je vyřešen již ve fázi návrhu technologického komplexu: zátěž a systém energetického managementu musí být správně nakonfigurovány. Pro malou zátěž můžete paralelně zapojit i několik UPS - v tomto případě je rekuperace „rozdrcena“ proudem a již nebude moci vyřadit systém nepřerušitelného napájení.
Zdroj: www.habr.com