Z fyzikálneho kurzu vieme, že elektromotor môže fungovať aj ako generátor, tento efekt sa využíva na rekuperáciu elektriny. Ak máme niečo masívne poháňané elektromotorom, tak pri brzdení sa môže mechanická energia premeniť späť na elektrickú a poslať späť do systému. Tento prístup sa aktívne používa v priemysle a doprave: znižuje spotrebu energie, ale je zle kompatibilný s neprerušiteľnými zdrojmi energie. V rekuperačnom systéme by sa mali používať s veľkou opatrnosťou.
Kedy sa regenerácia stretáva s UPS?
Problém nastáva pri určitých typoch priemyselných záťaží, najčastejšie sú to nejaké obrábacie stroje alebo iné mechanicky poháňané zariadenia. Sú riadené takzvanými frekvenčnými meničmi alebo servami, čo sú v podstate tiež frekvenčné meniče so spätnou väzbou. Keď motor takejto inštalácie už nie je napájaný energiou, môže sa prepnúť do režimu generátora, začať vyrábať elektrickú energiu počas brzdenia a dodávať ju do vstupnej siete.
Moderné priemyselné regeneračné inštalácie sú často chránené proti výpadkom napájania pomocou UPS. Za príklad môžeme považovať CNC stroje používané na vysoko presné spracovanie drahých obrobkov. Technologický cyklus musí byť dokončený správne a ak sa proces preruší, nebude možné ho obnoviť a obrobok bude musieť byť zlikvidovaný. Môže to stáť viac ako jeden milión rubľov, ak hovoríme o strojárstve, stavbe lodí a výrobe lietadiel, ako aj o vojenských a vesmírnych technológiách.
Prečo sú UPS nekompatibilné s rekuperáciou?
Frekvenčný menič odovzdá vyrobenú elektrinu a odošle ju na vstup. V tomto prípade musí systém riadenia napájania spočiatku predpokladať možnosť vrátenia energie do siete na prospešné využitie. Takýto systém je starostlivo vypočítaný a stojí viac, ale umožňuje vám znížiť náklady na energiu a vyhnúť sa nehodám. Ak súčasne funguje niekoľko inštalácií chránených UPS, energiu generovanú jednou z nich môžu spotrebovať susedné inštalácie. Ak sa vyskytnú problémy s riadením záťaže a výpočtom, alebo v systéme funguje iba jedna jednotka, rekuperácia ovplyvní UPS. Zariadenia postavené podľa klasickej schémy na to jednoducho nie sú určené: energia prechádza cez invertor, ktorý začína hrať úlohu akéhosi zosilňovača, čo vedie k zvýšeniu napätia na jednosmernej zbernici. Takmer žiadny moderný UPS si s týmto problémom úplne neporadí, po spustení ochrany sa prepne do režimu bypass.
Kde je cesta von?
Aby nedošlo k výbuchu frekvenčného meniča, cez ktorý ide do systému energia generovaná inštaláciou pri rekuperácii, sú nainštalované špeciálne moduly s brzdnými odpormi. Zaraďujú sa do okruhu v správnom momente, odvádzajú prebytočnú energiu vo forme tepla a okrem priemyselných zariadení chránia aj UPS. Problém, opakujeme, je vyriešený už v štádiu návrhu technologického komplexu: záťaž a systém riadenia energie musia byť správne nakonfigurované. Pre malú záťaž môžete zapojiť aj niekoľko UPS paralelne - v tomto prípade je rekuperácia „rozdrvená“ napájaním a už nebude môcť vyradiť systém nepretržitého napájania.
Zdroj: hab.com