台达REG2000电能反馈单元应用于桥式起重机

• 关键词：起重机,台达交流马达驱动器,快速制动,电能回馈
• 作者：张耀文
• 摘要：本文主要介绍了台达REG2000电能反馈单元在桥式起重机行业中的应用，它不仅能提高用电质量，还能达到了显着的节能效果。

       桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车，广泛应用于室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等场合。

       由于三相感应马达有着无与伦比的优点，如结构简单坚固、价格便宜、易于维护等，因此使用交流马达驱动器拖动三相感应马达的控制方式取代传统机电调速方式，可以从根本上解决天车故障率高的问题。另外，此系统挂上台达电能回馈单元后，可有效操作在直流链电压瞬间回生冲击，将多余能量经由IGBT切换回馈到市电端。此方法不需外加煞车电阻即可有效解决负载能量回生的问题，节能效果显着，是桥式起重机最佳的传动控制组合装置。

一、项目背景

       在传统的变频器系统中，在需要急剧减速剎车（如机床主轴）、负载惯量大（如离心机）的场合，或是因负载关系，如电梯、天车、卷绕使得电动机处于发电状态，需保持直流母线电压在安全范围以下，所以要将该回馈能量迅速消耗掉。传统的解决方法是利用制动电阻以热能的方式消耗回升的能量，虽然配线简单、整体购置成本低，但缺点是制动电阻的体积庞大，需要额外的散热装置，制动能力有限且能源无法有效利用，而台达电能回馈单元配线与制动电阻一样简单，但是只要制动电阻所占体积的一半，就可以达到电能回馈，并且省去额外的散热装置，制动能力也优于传统制动电阻，是真正提高性价比与绿色节能的最佳选择。

图1 台达电能回馈单元与传统方法的对比
 
图2 现场图

二、台达系统方案

       台达REG2000电能反馈单元，是在AFE2000（主动式前端）之后开发的产品，主要针对客户只有纯粹能量回馈的需求而开发的产品。REG2000电能反馈单元能将再生煞车能量直接回馈至市电电网，毋须将其转化为煞车电阻的热能。换句话说，此产品可实现交流马达驱动器四象限运行，且进一步降低能源的消耗。如果系统的煞车功率大且操作处于频繁的煞车过程，回生能量经REG2000回馈市电并改善用电质量，达到绿色节能效益。

三、产品特点

       采用正弦波PWM控制，执行电能回馈时具备低谐波高功因的优点；
       小型化尺寸、配线简易，只需6条接线即可轻松完成；
       内建电抗器，可节省空间50%；
       取代煞车电阻，减少热能产生，回生能量回馈电网效率达95%以上，省电效果明显；
       提高电机制动能力，传统煞车单元使用125%时，台达回馈单元可达150%；
       内建Modbus RS-485国际标准通讯接口，可监控省电度数及金额；
       搭配性高，可支持各品牌的变频器与伺服驱动器；
       全球安规相容于CE/UL/cUL。

图3 台达能量回馈单元特点

四、REG2000与AFE2000差异

图4 REG2000与AFE2000对比

五、实验数据

       台达交流马达驱动器凭借掌握电子技术的核心优势而迅速发展，目前已在工业自动化市场拥有广大的品牌知名度，不断创新研发技术与展现台达品牌实力，成功推出创新产品REG2000电能返馈单元，运用在桥式起重机行业中能明显达到30%的绿色节能效益，实验数据如下图5，真正呼应台达集团的经营使命——环保、节能、爱地球。

图5 实验数据处理

六、结束语

       此次台达REG2000电能反馈单元成功应用于桥式起重机，极具创新性和节能效果。台达秉持专业与丰富的产业应用功能及简易维修、低故障率的自我诊断特色，深具市场竞争力，为产业与终端客户有效节省建构及营运成本，替用户掌握致胜先机提升竞争力。