Dal corso di fisica sappiamo che un motore elettrico può funzionare anche come generatore; questo effetto viene sfruttato per recuperare energia elettrica. Se abbiamo qualcosa di enorme azionato da un motore elettrico, durante la frenata l'energia meccanica può essere riconvertita in energia elettrica e reimmessa nel sistema. Questo approccio è utilizzato attivamente nell'industria e nei trasporti: riduce il consumo di energia, ma è scarsamente compatibile con i gruppi di continuità. In un sistema di recupero dovrebbero essere usati con molta attenzione.
Quando la rigenerazione incontra l'UPS?
Il problema sorge con alcuni tipi di carichi industriali, molto spesso si tratta di alcuni tipi di macchine utensili o altri dispositivi azionati meccanicamente. Sono controllati dai cosiddetti convertitori di frequenza o servo, che sono essenzialmente anche convertitori di frequenza con retroazione. Quando il motore di tale installazione non viene più alimentato, può passare alla modalità generatore, iniziare a generare elettricità durante la frenata e fornirla alla rete di ingresso.
I moderni impianti rigenerativi industriali sono spesso protetti dalle interruzioni di corrente utilizzando un UPS. Ad esempio, possiamo considerare le macchine CNC utilizzate per la lavorazione ad alta precisione di pezzi costosi. Il ciclo tecnologico deve essere completato correttamente e, se il processo viene interrotto, non sarà possibile ripristinarlo e il pezzo dovrà essere smaltito. Può costare più di un milione di rubli, se parliamo di ingegneria meccanica, costruzione navale e produzione aeronautica, nonché tecnologia militare e spaziale.
Perché gli UPS sono incompatibili con il recupero?
Il convertitore di frequenza trasmette l'elettricità generata e la restituisce all'ingresso. In questo caso il sistema di gestione dell'energia elettrica deve inizialmente presupporre la possibilità di restituire energia alla rete per un utilizzo vantaggioso. Un sistema del genere è attentamente calcolato e costa di più, ma consente di ridurre i costi energetici ed evitare incidenti. Se più impianti protetti da UPS funzionano contemporaneamente, l'energia generata da uno di essi può essere consumata da quelli vicini. Se si verificano problemi con la gestione e il calcolo del carico o se nel sistema funziona solo un'unità, il recupero influenzerà l'UPS. I dispositivi costruiti secondo lo schema classico semplicemente non sono progettati per questo: l'energia passa attraverso un inverter, che inizia a svolgere il ruolo di una sorta di booster, che porta ad un aumento della tensione sul bus DC. Quasi nessun UPS moderno è in grado di far fronte completamente a questo problema, dopo l'attivazione della protezione passerà alla modalità bypass.
Dov'è la via d'uscita?
Per evitare l'esplosione del convertitore di frequenza, attraverso il quale l'energia generata dall'impianto durante il recupero entra nel sistema, vengono installati moduli speciali con resistenze di frenatura. Vengono inseriti nel circuito al momento giusto, dissipano l'energia in eccesso sotto forma di calore e, oltre alle apparecchiature industriali, proteggono anche l'UPS. Il problema, ripetiamo, è risolto già in fase di progettazione del complesso tecnologico: il carico e il sistema di gestione dell'energia devono essere configurati correttamente. È anche possibile collegare più UPS in parallelo per un piccolo carico: in questo caso il recupero viene “schiacciato” dalla potenza e non sarà più in grado di disabilitare il gruppo di continuità.
Fonte: habr.com