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 160 кВА доступны блоки 16 кВт/32 А, для 100-400 кВА — 32 кВт/72 А.
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 онлайн (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.
Таблица 1. Пример подбора оборудования
| № | Мощность ИБП, кВА | Рекомендованный производителем тип блока поглощения рекуперативного тока (БПРТ) | Напряжение ШПТ ИБП, В= | Рекомендованный производителем тип блока поглощения рекуперативного тока (БПРТ), В= |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 40-80 | 16 кВт/32 А | 348 | 348 |
| 2 | 100-160 | 16 кВт/32 А | 348 | 348 |
| 3 | 100-160* | 32 кВт/72 А | 348 | 348 |
| 4 | 200-400 | 32 кВт/72 А | 384 | 383 |
* Необходима консультация вендора, индивидуальный заказ
Алгоритм
Для подбора подходящего блока поглощения рекуперативного тока (БПРТ) нам в первую очередь необходимо определить:
- мощность, подключаемую к ИБП (с учетом пусковых режимов) и выбрать мощность и модель ИБП;
- уточнить DC напряжение на шине постоянного тока ИБП;
- по данным заказчика определить мощность, рекуперируемую нагрузкой в сеть;
- в соответствии с результатами предыдущего пункта выбрать мощность БПРТ;
- 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 99 А, пусковой ток не превышает номинального. На момент торможения главного шпинделя станка рекуперативный ток составляет 75 А. К-т мощности при рекуперации неизвестен, принимаем равным 0,8.
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. Напряжение на шине постоянного тока для данного ИБП 348 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: 72 А∙3 фазы∙0,23кВ∙0,8=39,7 кВт. Количество требуемых БПРТ: 39,7 кВт/16 кВт=2,5.
- Необходимо 3 БПРТ по 16 кВт.
- Входное напряжение БПТР — 348 В=.
- Напряжение шины постоянного тока ИБП 348В=.
Напряжения согласованы, возможно применение стандартного оборудования Kehua.
