Uit het vak natuurkunde weten we dat een elektromotor ook als generator kan werken; dit effect wordt gebruikt om elektriciteit terug te winnen. Als we iets groots hebben dat wordt aangedreven door een elektromotor, dan kan de mechanische energie tijdens het remmen weer worden omgezet in elektrische energie en terug naar het systeem worden gestuurd. Deze aanpak wordt actief gebruikt in de industrie en het transport: het vermindert het energieverbruik, maar is slecht compatibel met ononderbroken stroomvoorzieningen. In een recuperatief systeem moeten ze met grote zorg worden gebruikt.
Wanneer vindt regeneratie plaats bij UPS?
Het probleem doet zich voor bij bepaalde soorten industriële belastingen, meestal zijn dit een soort werktuigmachines of andere mechanisch aangedreven apparaten. Ze worden bestuurd door zogenaamde frequentieomvormers of servo's, wat in wezen ook frequentieomvormers met terugkoppeling zijn. Wanneer de motor van een dergelijke installatie niet langer van stroom wordt voorzien, kan deze overschakelen naar de generatormodus, tijdens het remmen elektriciteit gaan opwekken en deze aan het invoernetwerk leveren.
Moderne industriële regeneratieve installaties worden vaak beveiligd tegen stroomstoringen met behulp van een UPS. Denk bijvoorbeeld aan CNC-machines die worden gebruikt voor het uiterst nauwkeurig bewerken van dure werkstukken. De technologische cyclus moet correct worden voltooid, en als het proces wordt onderbroken, zal het niet mogelijk zijn om het te herstellen en zal het werkstuk moeten worden weggegooid. Het kan meer dan een miljoen roebel kosten, als we het hebben over machinebouw, scheepsbouw en vliegtuigbouw, maar ook over militaire en ruimtetechnologie.
Waarom zijn UPS'en onverenigbaar met recuperatie?
De frequentieomvormer geeft de opgewekte elektriciteit door en voert deze uit naar de ingang. In dit geval moet het energievoorzieningsbeheersysteem in eerste instantie uitgaan van de mogelijkheid om energie terug te sturen naar het netwerk voor nuttig gebruik. Zo'n systeem is zorgvuldig berekend en kost meer, maar stelt u in staat de energiekosten te verlagen en ongelukken te voorkomen. Als meerdere UPS-beveiligde installaties tegelijkertijd in bedrijf zijn, kan de energie die door één ervan wordt opgewekt, door aangrenzende installaties worden verbruikt. Als er problemen zijn met het beheer en de berekening van de belasting, of als er slechts één unit in het systeem actief is, heeft de recuperatie invloed op de UPS. Apparaten die volgens het klassieke schema zijn gebouwd, zijn hier simpelweg niet voor ontworpen: de energie gaat door een omvormer, die de rol van een soort booster begint te spelen, wat leidt tot een verhoging van de spanning op de DC-bus. Bijna geen enkele moderne UPS kan dit probleem volledig oplossen; nadat de beveiliging is geactiveerd, schakelt deze over naar de bypass-modus.
Waar is de uitweg?
Om te voorkomen dat de frequentieomvormer explodeert, waardoor de energie die tijdens de recuperatie door de installatie wordt gegenereerd, in het systeem terechtkomt, zijn speciale modules met remweerstanden geïnstalleerd. Ze worden op het juiste moment in het circuit opgenomen, voeren overtollige energie af in de vorm van warmte en beschermen naast industriële apparatuur ook de UPS. Het probleem, herhalen we, is al opgelost in de ontwerpfase van het technologische complex: de belasting en het energiebeheersysteem moeten correct worden geconfigureerd. U kunt ook meerdere UPS'en parallel aansluiten voor een kleine belasting - in dit geval wordt de recuperatie "verpletterd" door stroom en kan het ononderbroken stroomvoorzieningssysteem niet langer worden uitgeschakeld.
Bron: www.habr.com