ریجنریتیو در یک درایو با فرکانس متغیر در هنگام اضافه شدن بار در موتور رخ می دهد. این امر می تواند در هنگام تلاش برای کاستن از بار رخ دهد و یا زمانی که نیروی خارجی باعث می شود موتور مانند ژنراتور عمل کند. انرژی موجود در تجهیزات چرخان به داخل درایو گسیل می‌شود و به عنوان افزایش ولتاژ باس DC در اینورتر تجلی می یابد. این اور ولتاژ به طور معمول به عنوان گرما به وسیله مقاومت های دینامیکی ترمز تلف می شود.
با افزایش هزینه های برق و افزایش آگاهی از انرژی پاک، تقاضای فزاینده ای برای پیدا کردن راهی برای بازیابی آن انرژی هدر رفته ایجاد می‌شود. اکنون انجام این امر با ریجنریتیو (Regenerative) ، که انرژی الکتریکی باز تولید شده DC را به توان الکتریکی دستگاه فرکانس ثابت تبدیل می کند، از نظر اقتصادی امکان پذیر است.
هزینه های انرژی و نگرانی های محیطی باعث اهمیت بیشتر سیستم های محرک فرکانس متغیر می شوند. اهمیت گزینه ها برای افزایش راندمان انرژی افزایش می یابد. پتانسیل بازیابی انرژی از سیستم های موجود بسیار گسترده است و این باعث نگهداری انرژی و کاهش تاثیر منفی بر محیط زیست می‌شود.
کل انرژی بازیافت شده بستگی به ویژگی های عملیاتی برنامه دارد. از دیگر ملاحظات کلیدی می توان به هزینه قدرت و مقایسه با هزینه یک ترمز دینامیکی سنتی اشاره کرد. از طریق تحلیل استاندارد بازپرداخت هزینه سرمایه گذاری می توان به راحتی در اکثر موارد استفاده از سیستم بازتولید را توجیه کرد. البته در صورتی که واحدهای ریجنریتیو (Regenerative) به صورت گیاهی اعمال شوند می توان به درجه بالاتری از بازیابی انرژی دست یافت. با اين وجود اجراي واحدهاي مبدل بازتولید در سيستم هاي درایو همچنان براي پروژه هاي سرمايه گذاري متداول تر خواهد شد.
Yaskawa U1000 همچنین دارای عملکرد یکپارچه Safe Torque Off (STO) برای ایمنی و مطابقت با استانداردهای ایمنی است. راه حل های قابل اعتماد کنترل موتور را ارائه می دهد و در عین حال کارایی انرژی و قابلیت اطمینان سیستم را در اولویت قرار می دهد.
اصول کاربرد ترمز دینامیکی و واحد بازتولید
وسیله ای برای اداره انرژی بازتولید شده برای سیستم های کنترل حرکت مهم است. بدون چنین وسیله ای، درایو به صورت خود به خود عملکردش در زمان نامناسب متوقف می‌شود یا عملکرد تجهیزات را در زمان مورد نظر ما متوقف نمی‌گردد.
ترمز دینامیکی (DB) به طور معمول برای کاربردهایی که نیاز به ترمز مکرر یا سریع دارند به ویژه بارهای سنگین (اینرسی بالا) استفاده می شود. با این حال بسیاری از این قبیل برنامه ها نیز می توانند به عنوان تبدیل کننده های انرژی بازتولید به کار گرفته شوند.
گرمای تلفات تولید شده توسط DB اغلب نیاز به سیستم خنک کننده اضافی و تهویه هوا را ایجاد می کند. یک واحد ریجنریتیو (Regenerative) با از بین بردن گرمای تلفات و بازگرداندن آن انرژی به خط AC، انرژی و پول مصرف کننده را ذخیره خواهد کرد.
یک واحد بازتولید می تواند چندین درایو متصل در باس معمولی DC را تغذیه کرده و با بازیابی انرژی اضافی که توسط درایوها استفاده نمی شود، مصرف انرژی را بهینه کند.
الزامات واحد ریجنریتیو (Regenerative)
در سیستم های درایو فرکانس متغیر موارد زیادی وجود دارد که در آن کم شدن سرعت به صورت فوری لازم است. انرژی یا باید به عنوان گرما با استفاده از DB هدر شود یا با مبدل بازآفرینی به خط AC بازآفرینی بازگردانده شود. انجام انتخاب مناسب شامل چند ملاحظات است:
- گشتاور ترمز چیست؟ این را می توان با دانستن زمان کم شدن سرعت سیستم در شرایط توقف عادی و در شرایط خطای درایو و/یا سیستم، اینرسی سیستم و سرعت عملکرد تعیین کرد.
- چرخه توقف چقدر تکرار شونده است؟ هر چه بيشتر بازتولید بيشتر باشد و به احتمال بيشتر يك واحد بازتولید مفيد خواهد بود.
- کاربر چگونه توقف اضطراری را تعریف می کند؟ آیا تنها نگرانی برای قطع موتور از منبع برق است یا کنترل سریع سرعت موتور و بار مورد نیاز است؟
- هزینه برق چقدر است؟
بررسی جنبه های فوق منجر به تصمیم درستی در مورد نیاز به واحد بازتولید و سیستم مقاومت دینامیکی ترمز می‌شود.
کاربردهای مناسب برای یک واحد بازتولید
- بار های اینرسی بالا
- ماشین هایی که نیاز به کاهش سرعت سریع دارند
- حمل بار سنگین (معدن)
- پمپ های هیدرولیک
- جک های پمپ
- لوکوموتیو ها
- جرثقیل ها
- آسانسور ها
- ماشین های ریخته گری
- ماشین های قالب سازی سیستم سوخت رسانی
ماشین های هیدرولیک مکانیکی
در ماشین های هیدرولیکی مکانیکی برای تشکیل، شکل دهی، قالب گیری و ریخته گری، دستگاه تمایل دارد با سرعت کم نیروی بالایی تولید کند. اضافه کردن یک واحد بازتولید به سیستم باعث کاهش مصرف انرژی، از بین بردن اضافه ولتاژ و بهبود تولید خواهد شد
نتيجه گيری
استفاده از واحدهای ریجنریتیودر طیف وسیعی از کاربردها رواج بیشتری پیدا می کند. امکان سنجی اقتصادی چنین سیستمها در حال افزایش است چون صرفه جویی های احتمالی هزینه ها به اندازه کافی ما را برای استفاده از پنین سیستم هایی قانع می‌کند
در آینده فناوری های جدیدی برای کاهش بیشتر هزینه و بهبود کارایی این سیستم توسعه خواهد یافت. مقررات سخت تر، مشوق های اقتصادی دولت و عوامل دیگر پدید خواهد آمد تا چنین سیستمها از نظر اقتصادی توجیه پذیر شوند.
تجهیز ریجنریتیو (Regenerative) سری R1000 یاسکاوا و اینورتر سری U1000 قابلیت استفاده در واحد های بازتولید را خواهند داشت.
