A fizikából tudjuk, hogy egy villanymotor generátorként is működhet, ezt a hatást az energia-visszanyerésre használják. Ha valami hatalmas tárgyat hajt egy villanymotor, akkor fékezéskor a mechanikai energia visszaalakítható elektromos energiává, és visszatáplálható a rendszerbe. Ezt a megközelítést széles körben alkalmazzák az iparban és a közlekedésben: csökkenti az energiafogyasztást, de rosszul kompatibilis a szünetmentes tápegységekkel. Regeneratív rendszerben rendkívül óvatosan kell használni őket.
Mikor találkozik a UPS-szel a rekuperáció?
A probléma bizonyos típusú ipari terheléseknél merül fel, leggyakrabban szerszámgépeknél vagy más mechanikusan meghajtott eszközöknél. Ezeket úgynevezett frekvenciaváltók vagy szervohajtások vezérlik, amelyek lényegében visszacsatolt frekvenciaváltók. Amikor egy ilyen eszköz motorja áramkimaradást szenved, generátoros üzemmódba kapcsolhat, fékezéskor áramot termelve, és azt visszatáplálva a bemeneti hálózatba.
A regeneratív tápegységgel (RPM) rendelkező modern ipari rendszereket gyakran szünetmentes tápegységek (UPS) védik az áramkimaradásoktól. Vegyük például a drága munkadarabok nagy pontosságú megmunkálásához használt CNC gépeket. A folyamatciklust helyesen kell befejezni, és ha a folyamat megszakad, azt nem lehet visszaállítani, és a munkadarabot meg kell semmisíteni. Ez több millió rubelbe is kerülhet a gépészetben, a hajóépítésben és a repülőgépgyártásban, valamint a katonai és űrtechnológiában.
Miért nem kompatibilisek a szünetmentes tápegységek a rekuperációval?
A frekvenciaváltó a termelt villamos energiát továbbítja a bemenetre. Az energiagazdálkodási rendszernek kezdetben lehetővé kell tennie az energia hálózatba való hasznos felhasználását. Egy ilyen rendszer gondos számítást igényel és drágább, de csökkenti az energiaköltségeket és megakadályozza a meghibásodásokat. Ha több UPS-sel védett egység működik egyszerre, az egyik egység által termelt energiát a szomszédos egységek fogyaszthatják el. Ha problémák vannak a terheléskezeléssel és a számítással, vagy ha csak egy egység működik a rendszerben, a visszanyerés hatással lesz az UPS-re. A hagyományosan tervezett egységek egyszerűen nem erre vannak tervezve: az energia áthalad az inverteren, amely egyfajta erősítőként működik, és megemeli az egyenáramú busz feszültségét. Gyakorlatilag egyetlen modern UPS sem képes teljes mértékben megbirkózni ezzel a problémával; a védelem bekapcsolása után bypass üzemmódba kapcsol.
Hol van a kiút?
A frekvenciaváltó felrobbanásának megakadályozására, amelyen keresztül a rendszer által a rekuperáció során termelt energia betáplálódik a rendszerbe, speciális, fékellenállásokkal ellátott modulokat telepítenek. Ezek a megfelelő pillanatban aktiválódnak, hőként vezetik el a felesleges energiát, és nemcsak az ipari berendezéseket, hanem a szünetmentes tápegységet is védik. Ezt a problémát ismét a folyamatkomplexum tervezési szakaszában kezelik: a terhelést és az energiagazdálkodási rendszert megfelelően kell konfigurálni. Több szünetmentes tápegység párhuzamosan is csatlakoztatható egy kis terhelés kezelésére – ebben az esetben a rekuperációt "túlterheli" a teljesítmény, megakadályozva, hogy az károsítsa a szünetmentes tápegység rendszerét.
Forrás: will.com
