Как избежать последствий рекуперации при использовании источников бесперебойного питания?

Абсолютные Технологии

Установки, в состав которых включены электрические двигатели: подъёмные механизмы, насосы, приводы и тому подобные, при торможении могут переключаться в режим генератора и отдавать ток обратно в сеть. Если такие установки запитаны от источника бесперебойного питания (ИБП), поток обратной энергии может привести к отключению ИБП по аварии или выходу его из строя. Чтобы избежать этого, необходимо принимать соответствующие меры.

Проблему можно решить с помощью ИБП компании Kehua Tech серии FR-UK 33 при использовании опциональных резистивных блоков (блоков балластной нагрузки). Они подключаются к цепи постоянного тока ИБП и поглощают избыточную электрическую энергию, возникающую из-за протекания обратных (рекуперативных) токов от нагрузки к ИБП, переводя ее в тепло. Для ИБП мощностью 40 до 160кВА доступны блоки 16кВт /32А, для 100-400 кВА -32кВт/72А.

Блоки балластной нагрузки имеют явные преимущества по сравнению с ИБП других вендоров, у которых рекуперативная энергия отдается обратно в сеть:

Рассеивание рекуперативных токов может происходить даже при отсутствии входной сети и работе на батареях, что невозможно для ИБП ряда других производителей, которые возвращают мощность в сеть только в режиме он-лайн (двойного преобразования).
Доля потока энергии, отдаваемой ИБП обратно в сеть, составляет всего 10-15% от номинального тока ИБП и этой величины может быть недостаточно. При использовании ИБП серии FR-UK 33 с балластной нагрузкой происходит полное поглощение рекуперативных токов, благодаря достаточно большой мощности блоков и возможности из параллельного подключения к ИБП.

АЛГОРИТМ:

Для подбора подходящего блока поглощения рекуперативного тока (БПРТ) нам в первую очередь необходимо определить:

А) мощность, подключаемую к ИБП (с учетом пусковых режимов) и выбрать мощность и модель ИБП;
Б) уточнить DC напряжение на шине постоянного тока ИБП;
В) по данным заказчика определить мощность, рекуперируемую нагрузкой в сеть;
Г) соответствии с результатами п. В) выбрать мощность БПРТ
Д) проверить согласованность DC напряжений на шине постоянного тока ИБП и БПТР. В зависимости от результата – либо использовать стандартное оборудование (ИБП и БПТР), либо обратиться на завод для проверки возможности согласования их напряжений.

ПРИМЕР ВЫБОРА

У станка имеется рекуперативное торможение шпинделя и потребляемый ток 99А, пусковой ток не превышает номинального. На момент торможения главного шпинделя станка рекуперативный ток составляет 75А. К-т мощности при рекуперации неизвестен, принимаем равным 0,8

А) Мы выбираем ИБП согласно потребляемому току по формуле:

<Потребляемый ток> ∙ 3 ∙ 0,23= <мощность ИБП в кВА>. Из этого расчета получаем 68,4 кВА, самый близкий по значению, наибольший ИБП из мощностного ряда FR-UK33 – 80 кВА.

Б) Напряжение на шине постоянного тока для данного ИБП 348В=
В) Рекуперативный ток составляет 72 А. Рассчитываем мощность (активную), которая выделяется при рекуперативном торможении в трёхфазной системе:

<ток> ∙ 3 фазы ∙ <фазное напряжение в кВ> ∙ <к-т мощности> = <мощность в кВт>, то есть, в данном случае: 72А ∙ 3 фазы ∙ 0,23кВ ∙ 0,8 = 39,7 кВт, Количество требуемых БПРТ: 39,7 кВт / 16 кВт = 2,5

Г) Необходимо 3 БПРТ по 16 кВт.
Д) Входное напряжение БПТР - 348 В=