Wir bieten ein umfassendes Portfolio an Widerständen, Bremseinheiten, Drosseln, Leistungsfiltern und Transformatoren mit vollständigen Anpassungsoptionen, um den unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.
Der Hersteller und Lieferant von Dufew Electric Energy Regeneration Units bietet IGBT-basierte Energierückgewinnungseinheiten für VFD-Systeme mit häufigem oder anhaltendem Regenerationsbetrieb. Es wandelt regenerative Gleichstromenergie in netzsynchronisierten Wechselstrom um, mit einem Regenerationswirkungsgrad von ≥97 % und einem Strom-THD von <5 % unter bestimmten Bedingungen. Es eignet sich für Aufzüge, Kräne, Hebezeuge, Zentrifugen und andere regenerative Lasten und reduziert die widerstandsbasierte Wärmeabgabe bei gleichzeitiger Rückgewinnung nutzbarer elektrischer Energie.
Die Dufew Electric Energy Regeneration Unit ist ein aktives Energierückgewinnungssystem für Anwendungen mit Frequenzumrichtern und häufigem oder anhaltendem Regenerationsbetrieb. Es wandelt regenerative Gleichstromenergie vom VFD-Gleichstrombus in Wechselstrom um, der mit dem Versorgungsnetz synchronisiert ist, sodass die zurückgewonnene Energie in die Stromversorgung zurückgeführt werden kann, anstatt über einen Bremswiderstand abgeführt zu werden. Das System nutzt IGBT-basierte PWM-Steuerung und sinusförmige Stromverfolgung, mit einem gemeldeten Regenerationswirkungsgrad von über 97 % und einem Strom-THD von unter 5 % unter bestimmten Betriebsbedingungen.
Was ist eine Energierückgewinnungseinheit?
Im Normalbetrieb versorgt ein VFD den Motor mit elektrischer Energie. Wenn der Motor abbremst, eine Last mit hoher Trägheit langsamer wird oder sich eine schwebende Last nach unten bewegt, kann mechanische Energie durch den Motor und den VFD zum DC-Bus zurückfließen.
Diese regenerative Energie erhöht die Zwischenkreisspannung.
Es gibt zwei gängige Möglichkeiten, mit dieser Energie umzugehen:
- Dynamisches Bremsen: Überträgt die Energie an einen Bremswiderstand, wo sie als Wärme abgegeben wird.
- Aktive Regeneration: Wandelt die Gleichstromenergie in synchronisierten Wechselstrom um und gibt ihn an das Stromnetz zurück.
Der grundlegende Energiepfad ist:
Motor → VFD → DC-Bus → Regenerationseinheit → AC-Netz
Diese Konfiguration ist für Anwendungen gedacht, bei denen regenerative Energie häufig oder über längere Zeiträume anfällt und die Rückgewinnung der Energie technisch oder wirtschaftlich gegenüber der Abführung als Wärme vorzuziehen ist.
Wie der Energierückgewinnungsprozess funktioniert
Das System arbeitet auf der Gleichstromseite des VFD und nutzt einen aktiven Wechselrichter, um regenerative Energie zurück in die Wechselstromversorgung zu übertragen.
Im regenerativen Betrieb:
Mechanische Energie → Motor → VFD-Gleichstrombus → IGBT-PWM-Wechselrichter → Wechselstromnetz
Der Prozess lässt sich wie folgt zusammenfassen:
1. Der Motor geht während des Verzögerungs- oder Überholvorgangs in einen regenerativen Zustand über.
2. Die regenerierte elektrische Energie fließt zurück zum VFD-Gleichstrombus.
3. Die DC-Busspannung steigt, da sich regenerative Energie ansammelt.
4. Der aktive Wechselrichter erkennt den Betriebszustand und beginnt mit der Energieumwandlung.
5. Die IGBT-Schaltung wandelt die Gleichstromenergie in kontrollierten Wechselstrom um.
6. Die Leistung wird mit der Versorgungsspannung für die netzseitige Energieübertragung synchronisiert.
7. Die zurückgewonnene Energie wird dem elektrischen System wieder zugeführt, anstatt hauptsächlich über einen Bremswiderstand abgeführt zu werden.
Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Brems-Chopper verwendet das Gerät keinen Widerstand als Hauptenergieverlustpfad.
Energierückgewinnung vs. dynamisches Bremsen
Die geeignete Lösung hängt von der tatsächlichen regenerativen Energie und dem Betriebszyklus ab.
Vergleich
Aktive Energieregeneration
Bremsmodul + Widerstand
Umgang mit Energie
Gibt regenerierte Energie an die Wechselstromversorgung zurück
Wandelt regenerierte Energie in Wärme um
Hauptanwendung
Häufige oder anhaltende Regeneration
Kurzes oder intermittierendes Bremsen
Widerstand erforderlich
Wird nicht als primärer Energiepfad verwendet
Erforderlich
Beim Bremsen entsteht Wärme
Geringere widerstandsbedingte Wärmebelastung
Regenerative Energie wird als Wärme abgegeben
Energienutzung
Zur Verwendung durch das elektrische System wiederhergestellt
Nicht wiederhergestellt
Systemkonfiguration
Aktiver Wechselrichter und netzseitige Anbindung
Bremsmodul und Widerstand
Wichtiger Auswahlfaktor
Regenerative Energie und Betriebsprofil
Bremsleistung, Widerstand und Einschaltdauer
Typische Überlegung
Energierückgewinnung und Reduzierung der Bremswärme
Einfacheres dynamisches Bremsen bei intermittierenden Ereignissen
Keine der beiden Lösungen ist für jede Anwendung geeignet. Bei kurzen und seltenen Bremsereignissen kann ein widerstandsbasiertes Bremssystem ausreichend sein. Anwendungen mit häufiger oder anhaltender Regeneration erfordern eine Bewertung der rückgewinnbaren Energie, der regenerativen Leistung und des Betriebszyklus.
Hauptfunktionen
Aktive Energierückgewinnung
Das Gerät wandelt regenerative Gleichstromenergie vom VFD-Gleichstrombus in Wechselstrom um und gibt die zurückgewonnene Energie an die Stromversorgung zurück, anstatt sie über einen Bremswiderstand abzuführen.
Netzsynchronisierte Leistungsrückführung
Das System überträgt rückgewonnene Energie entsprechend den Spannungs-, Frequenz- und Phasenbedingungen des Netzes an die Wechselstromversorgung und stellt so einen kontrollierten Pfad für regenerativen Strom bereit.
Regenerative Energiesteuerung
Das Gerät reagiert auf Spannungsänderungen im DC-Bus während des regenerativen Betriebs und steuert den Energierückgewinnungsprozess entsprechend den konfigurierten Betriebsbedingungen.
Reduzierte Bremswärme
Da regenerative Energie zurückgewonnen wird und nicht primär über einen Bremswiderstand abgeführt wird, kann das System die durch widerstandsbasiertes Bremsen erzeugte Wärme in Anwendungen mit häufiger oder anhaltender Regeneration reduzieren.
Erweiterung der regenerativen Kapazität
Wenn zusätzliche Regenerationskapazität erforderlich ist und die ausgewählten Modelle den Parallelbetrieb unterstützen, können mehrere Einheiten parallel konfiguriert werden.
Elektrischer und thermischer Schutz
Das System bietet Schutz und Fehlerüberwachung bei abnormalen elektrischen und thermischen Bedingungen, wobei die anwendbaren Funktionen vom ausgewählten Modell bestimmt werden.
Technische Merkmale
IGBT-basierter PWM-Wechselrichter
Die Leistungsumwandlungsstufe nutzt IGBT-Schaltgeräte und eine PWM-Steuerung, um regenerative Gleichstromenergie in kontrollierten Wechselstrom zur netzseitigen Energierückgewinnung umzuwandeln.
Sinusförmige Stromverfolgung
Zur Regelung des Rückspeisestroms nutzt der Wechselrichter eine sinusförmige Stromnachführung. Die mitgelieferte Produktspezifikation gibt einen aktuellen THD unter 5 % unter bestimmten Betriebsbedingungen an.
DC-Bus-Spannungserkennung
Das System überwacht den VFD-Gleichstrombus und reagiert auf Spannungsänderungen im Zusammenhang mit dem regenerativen Betrieb. Der tatsächliche Betriebsschwellenwert hängt von der Systemspannung und der gewählten Konfiguration ab.
Netzsynchronisierung
Der Wechselrichter verwendet die Wechselstromversorgung als Referenz für Spannung, Frequenz und Phasenbedingungen. Das System unterstützt auch die automatische Phasenfolgeerkennung entsprechend der Produktkonfiguration.
Integrierter Reaktor und Rauschfilterung
Eine integrierte Drossel und Filterkomponenten helfen dabei, den Schaltstrom des Wechselrichters zu verwalten und hochfrequente Störungen bei der Energieumwandlung zu reduzieren.
Parallele Synchronisation
Für Anwendungen, die eine höhere Regenerationskapazität erfordern, können unterstützte Einheiten mit koordinierter Steuerung parallel betrieben werden. Die mitgelieferten Produktinformationen geben für anwendbare Parallelkonfigurationen eine Synchronisationsreaktion von ≤1 ms an.
Mehrstufiger Schutz
Zu den Schutzfunktionen können DC-Bus-Überspannung, AC-seitiger Überstrom, Kurzschluss, Übertemperatur, Netzunterspannung und phasenbezogene Fehler gehören. Die genauen Schutzfunktionen sollten anhand der technischen Dokumentation des ausgewählten Modells bestätigt werden.
Typische Anwendungen
Anwendung
Regenerativer Zustand
Warum eine Energierückgewinnung in Betracht gezogen werden kann
Aufzüge
Wiederholte Beschleunigung, Verzögerung und Lastbewegung
Häufige Regeneration während der Betriebszyklen
Hebezeuge und Kräne
Schwebende Lasten absenken
Potenzielle Energie wird an den DC-Bus zurückgegeben
Minenaufzüge
Wiederholtes Heben und Senken
Es kann zu einem langandauernden regenerativen Betrieb kommen
Zentrifugen
Verzögerung mit hoher Trägheit
Beim Bremsen wird Rotationsenergie freigesetzt
Prüfstände
Wiederholte Beschleunigung/Verzögerung des Motors
Der regenerative Betrieb kann häufig vorkommen
Werkzeugmaschinen
Schnelle Spindelverzögerung
Kurze Bremszyklen können zu einer Regeneration führen
Textilmaschinen
Wiederholte Geschwindigkeitsänderungen
Während des gesamten Zyklus können regenerative Ereignisse auftreten
Ölfeldausrüstung
Wiederholte mechanische Bewegung
Betriebszyklen können zu einer wiederkehrenden Regeneration führen
Andere Überholungslasten
Die Last treibt den Motor während eines Teils des Zyklus an
Kontinuierliche oder wiederholte Energierückführung in den DC-Bus
Hinweis: Die Anwendungseignung sollte anhand der tatsächlichen regenerativen Leistung und des Arbeitszyklus und nicht allein anhand der Nennleistung des Motors beurteilt werden.
Wann sollte eine aktive Energierückgewinnung in Betracht gezogen werden?
Ein aktives Regenerationssystem kann sich lohnen, wenn:
- Regenerativbetrieb kommt häufig vor.
- Die Ladung bleibt über längere Zeiträume in einem überholten Zustand.
- Eine Last mit hoher Trägheit wird wiederholt beschleunigt und abgebremst.
- Ein herkömmlicher Bremswiderstand würde erhebliche Wärme erzeugen.
- Die Anlage verfügt über eine begrenzte Wärmeableitungskapazität.
- Die zurückgewonnene Energie ist im Verhältnis zu den Betriebsanforderungen des Systems erheblich.
- Die Energierückgewinnung ist Teil der Energiemanagementziele des Projekts.
Für gelegentliches, kurzzeitiges Bremsen kann ein herkömmliches Bremsmodul und ein herkömmlicher Widerstand eine einfachere Konfiguration bieten.
Elektrische Spezifikationen
Die folgenden Informationen stellen die aktuell verfügbaren Produktdaten dar. Die endgültigen Werte sollten anhand des ausgewählten Modells und der Projektspezifikation bestätigt werden.
Parameter
Spezifikation/Auswahlgrundlage
Konvertierungsmethode
IGBT-basierter aktiver PWM-Wechselrichter
Netzanschluss
Wechselstromversorgung
Systemspannung
Verfügbar entsprechend der gewählten Konfiguration
Energieumwandlung
Regenerative Gleichstromenergie zu synchronisiertem Wechselstrom
Regenerationseffizienz
>97 % unter spezifizierten Betriebsbedingungen
Aktueller THD
<5 % unter spezifizierten Betriebsbedingungen
Netzsynchronisierung
Spannungs-, Frequenz- und Phasenverfolgung
Phasenfolge
Automatische Identifizierung je nach Konfiguration
Filtern
Integrierte Drossel- und Geräuschfilterung
Kühlung
Je nach ausgewähltem Modell
Schutz
Überspannung, Überstrom, Kurzschluss, Übertemperatur und anwendbarer Netzschutz
Parallelbetrieb
Verfügbar je nach Systemkonfiguration
Installation
VFD-Schrank oder vorgesehener Schaltschrank
Anwendbarer Standard
GB/T 12668, sofern zutreffend
Hinweis: Die verfügbaren technischen Informationen zu diesem Produkt enthalten keine vollständige, modellspezifische Nennleistungstabelle. Regenerationskapazität, Nennstrom, Netzspannung, Kühlbedarf und andere elektrische Parameter sollten daher vor der Auswahl anhand des entsprechenden Produktdatenblatts bestätigt werden.
Auswahlparameter
Parameter
Was ist bereitzustellen?
Warum es wichtig ist
VFD-Modell
Hersteller und vollständige Modellnummer
Bestätigt die DC-Bus-Konfiguration und die elektrische Kompatibilität
Systemspannung
220 V / 380 V / 690 V oder entsprechende Spannung
Bestimmt die erforderliche elektrische Konfiguration
Motorleistung
Nennleistung des Motors
Bietet eine erste Referenz für die Systemdimensionierung
Bestimmt die erforderliche Wiederherstellungskapazität
Lasttyp
Heben, hohe Trägheit, Überholung, Prüfstand usw.
Definiert das Energieerzeugungsmuster
Verzögerungszeit
Erforderliche Stoppzeit
Hilft bei der Bestimmung der maximalen Regenerationsleistung
Regenerationshäufigkeit
Ereignisse pro Stunde, Zyklus oder Schicht
Bestimmt betriebliche und thermische Anforderungen
Regenerationsdauer
Dauer jedes regenerativen Ereignisses
Wichtig für die Dimensionierung im Dauerbetrieb
DC-Busspannung
Normale und maximale Betriebsspannung
Bestätigt die Kompatibilität mit der Konvertierungsphase
Netzbedingungen
Spannungs-, Frequenz- und Phasenkonfiguration
Erforderlich für die netzseitige Synchronisierung
Vorhandenes Bremssystem
Informationen zur Bremseinheit/Widerstand
Hilft festzustellen, ob ein bestehender Bremskreis ersetzt oder integriert werden kann
Installationsbedingungen
Schrankraum, Kühlung und Umgebungstemperatur
Bestimmt Installations- und thermische Anforderungen
Parallele Anforderung
Erforderliche Regenerationskapazität
Bestimmt, ob mehrere Einheiten erforderlich sind
Überlegungen zur Installation
Die Regenerationseinheit wird gemäß dem Schaltplan des Herstellers zwischen den VFD-Gleichstrombus und den netzseitigen AC-Regenerationskreis geschaltet.
Vor der Installation:
1. Stellen Sie sicher, dass die DC-Busspannung des VFD innerhalb des angegebenen Betriebsbereichs liegt.
2. Stellen Sie sicher, dass die Spannung und Frequenz des Wechselstromnetzes mit der Regenerationseinheit kompatibel sind.
3. Überprüfen Sie die erforderliche Regenerationsleistung und Einschaltdauer.
4. Sorgen Sie für ausreichende Belüftung des Schranks und Freiraum um wärmeerzeugende Komponenten.
5. Verwenden Sie entsprechend dimensionierte Kabel, Schutzvorrichtungen und Klemmen.
6. Überprüfen Sie die Erdungs- und Schutzanschlüsse.
7. Bestätigen Sie die netzseitigen Anschluss- und Phasenfolgeanforderungen.
8. Führen Sie eine elektrische Inspektion durch, bevor Sie das System mit Strom versorgen.
Bei Nachrüstprojekten sollten vor der Auswahl der Regenerationseinheit das vorhandene VFD-Modell, die DC-Bus-Konfiguration und die Bremsanordnung überprüft werden.
Herstellung und Qualitätskontrolle
Dufew Electric stellt Leistungselektronikkomponenten für industrielle Antriebs- und Leistungssteuerungsanwendungen her. Die Produktions- und Prüfverfahren decken wichtige elektrische, funktionale und sicherheitsbezogene Anforderungen ab.
Für eine Energierückgewinnungseinheit können die anwendbaren Verfahren die Inspektion von IGBTs und Leistungskomponenten, die Inspektion der Leiterplattenbestückung, die Inspektion der elektrischen Anschlüsse, die Isolationsprüfung, die Funktionsprüfung, die Überprüfung der Schutzfunktion, die Überprüfung der Temperaturregelung, die Prüfung des netzseitigen Betriebs und die Endproduktinspektion umfassen.
Je nach Projektanforderungen können modellspezifische Testaufzeichnungen und technische Dokumente bereitgestellt werden, die die Produktbewertung, Systemintegration und Qualitätsüberprüfung unterstützen.
Zertifizierung und Standards
Die bereitgestellten Produktinformationen weisen gegebenenfalls auf die Einhaltung von GB/T 12668 hin.
Dufew Electric führt außerdem ISO- und CE-bezogene Qualitäts- und Produktkonformitätsdokumentationen. Anwendbare Zertifikate und Konformitätsdokumente sollten entsprechend dem spezifischen Produktmodell, der Konfiguration und dem Zielmarkt bestätigt werden.
Häufig gestellte Fragen
F1: Wofür wird eine Energierückgewinnungseinheit verwendet?
Es wandelt regenerative Energie aus einem VFD-Gleichstrombus in Wechselstrom um, der in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Es wird hauptsächlich für Anwendungen mit häufigem, leistungsstarkem oder anhaltendem regenerativem Betrieb in Betracht gezogen.
F2: Was ist der Unterschied zwischen Rekuperation und dynamischem Bremsen?
Beim dynamischen Bremsen wird regenerative Energie an einen Widerstand gesendet, wo sie in Wärme umgewandelt wird. Die Energierückgewinnung wandelt die Gleichstromenergie in synchronisierten Wechselstrom um und gibt ihn an das elektrische System zurück.
F3: Ersetzt eine Energierückgewinnungseinheit den Bremswiderstand?
In einem ordnungsgemäß ausgelegten Regenerationssystem kann die Regenerationseinheit den widerstandsbasierten Energiedissipationspfad ersetzen. Vor der Änderung müssen jedoch der vorhandene VFD, die DC-Bus-Konfiguration, das Schutzsystem und die Anwendungsaufgabe überprüft werden.
F4: Ist es für jeden VFD geeignet?
Nicht automatisch. Die Kompatibilität hängt von der DC-Busspannung des Frequenzumrichters, der Leistungskonfiguration, der elektrischen Schnittstelle, den Lasteigenschaften und den netzseitigen Anforderungen der Regenerationseinheit ab. Das spezifische VFD-Modell sollte zur Auswahl bereitgestellt werden.
F5: Können mehrere Einheiten parallel angeschlossen werden?
Der Parallelbetrieb kann verwendet werden, wenn zusätzliche Regenerationskapazität erforderlich ist, sofern die ausgewählten Modelle den Parallelbetrieb unterstützen und der DC-Bus, der AC-seitige Anschluss, die Synchronisierung und die thermischen Bedingungen richtig ausgelegt sind.
F6: Reduziert es die Wärme im Vergleich zu einem Bremswiderstand?
Es kann die durch regeneratives Bremsen erzeugte Wärme reduzieren, da die zurückgewonnene Energie zurück in das elektrische System übertragen wird und nicht vollständig über einen Widerstand abgeleitet wird. Die Regenerationseinheit selbst erzeugt noch elektrische und schaltende Verluste und bedarf daher einer entsprechenden Kühlung.
F7: Welche Informationen werden für die Auswahl benötigt?
Zu den wichtigsten Informationen gehören Systemspannung, VFD-Modell, Motorleistung, Lasttyp, regenerative Leistung, Verzögerungszeit, Regenerationsfrequenz, Regenerationsdauer, DC-Busspannung und Installationsbedingungen.
F8: Wie hoch ist die gemeldete Regenerationseffizienz?
Die mitgelieferte Produktspezifikation gibt eine Regenerationseffizienz von 97 % oder mehr an. Der tatsächliche Wirkungsgrad hängt vom Betriebspunkt, der Last, der Leistungsstufe und der Systemkonfiguration ab, daher sollten die geltenden Testbedingungen anhand der modellspezifischen technischen Dokumentation bestätigt werden.
Produktauswahl
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