共母线技术及能量回馈技术在大功率变频器实验加载系统中的节能应用介绍

传统的变频器带电机加载系统框图如下图所示

变频器从电网吸收电能带动交流电动机运行，并带动直流发电机发电。直流发电机发出的电消耗在电阻R上，造成电能大量浪费。

而采用共直流母线和能量回馈技术的变频器加载实验系统框图如下图

变频器带交流电动机M1运行在电动状态，M2与M1同轴，通过逆变器控制M2转矩大小来调节M1的负载大小。电动机M2运行在发电状态，发出的电能反送到逆变器直流母线上，通过将变频器和逆变器共直流母线可以大大减小变频器从电网吸收的电能，电网只提供系统效率问题引起的损耗，大约只有电机功率的10%，如果不共直流母线，在逆变器上增加一个电能回馈单元，将M2发出的电能反送到变频器交流输入侧上，也可以达到共直流母线一样的节电效果，只是造价比共直流母线方案高一些。

采用共直流母线技术和能量回馈技术比直流发电机带电阻耗能的方案节电90%左右。我公司所有的电动机总容量为5100kW，配电总容量只有1260kW，采用直流发电机加载需要增加电网容量。而采用共直流母线和能量回馈技术比较大只需要电网提供510kW的功率。按每天实验8小时，每年实验300天计算，年节电量为         

W=5100kW×8小时×300天×90%=12240000kWh，年节电可达1224万度。