Aus der Physik wissen wir, dass ein Elektromotor auch als Generator fungieren kann, dieser Effekt wird zur Rückgewinnung von Elektrizität genutzt. Wenn wir etwas Massives haben, das von einem Elektromotor angetrieben wird, kann beim Bremsen mechanische Energie wieder in elektrische Energie umgewandelt und an das System zurückgesendet werden. Dieser Ansatz wird in Industrie und Verkehr aktiv eingesetzt: Er kann den Energieverbrauch senken, ist jedoch mit unterbrechungsfreien Stromversorgungen schlecht kompatibel. In einem Wiederherstellungssystem sollten sie mit großer Sorgfalt verwendet werden.
Wann erfolgt die Wiederherstellung mit einer USV?
Das Problem tritt bei bestimmten Arten von Industrielasten auf, meistens sind dies einige Maschinen oder andere Geräte mit einem mechanischen Antrieb. Sie werden von sogenannten Frequenzumrichtern oder Servoantrieben gesteuert, die im Wesentlichen auch Frequenzumrichter mit Rückkopplung sind. Wenn der Motor einer solchen Anlage nicht mehr mit Strom versorgt wird, kann er in den Generatormodus wechseln, beim Bremsen mit der Stromerzeugung beginnen und das Eingangsnetz versorgen.
Moderne industrielle Rückgewinnungsanlagen schützen häufig durch USV vor Stromausfällen. Zum Beispiel können wir CNC-Maschinen betrachten, die zur Präzisionsbearbeitung teurer Werkstücke verwendet werden. Der technologische Zyklus sollte korrekt abgeschlossen sein. Wenn der Prozess unterbrochen wird, kann er nicht wiederhergestellt werden und das Werkstück muss entsorgt werden. Es kann mehr als eine Million Rubel kosten, wenn wir über Technik, Schiffbau und Flugzeugbau sowie Militär- und Raumfahrttechnik sprechen.
Warum sind USVs nicht mit der Wiederherstellung kompatibel?
Der Frequenzumrichter leitet den erzeugten Strom weiter und gibt ihn an den Eingang weiter. Das Stromversorgungsmanagementsystem sollte zunächst die Möglichkeit übernehmen, Energie zur nützlichen Nutzung an das Netzwerk zurückzugeben. Ein solches System ist sorgfältig berechnet und kostet mehr, kann jedoch die Energiekosten senken und Unfälle vermeiden. Wenn mehrere geschützte USV-Einheiten gleichzeitig arbeiten, kann die von einer von ihnen erzeugte Energie von benachbarten verbraucht werden. Wenn Probleme bei der Verwaltung und Berechnung der Last auftreten oder wenn nur eine Installation im System ausgeführt wird, wirkt sich die Wiederherstellung auf die USV aus. Die nach dem klassischen Schema gebauten Geräte sind einfach nicht dafür ausgelegt: Energie fließt durch einen Wechselrichter, der die Rolle einer Art Booster zu spielen beginnt, was zu einem Spannungsanstieg am Zwischenkreis führt. Kaum eine moderne USV kann dieses Problem vollständig lösen. Nach Aktivierung des Schutzes wechselt sie in den Bypass-Modus.
Wo ist der Ausweg?
Um den Frequenzumrichter nicht zu explodieren, durch den die von der Anlage während der Rückgewinnung erzeugte Energie in das System gelangt, sind Spezialmodule mit Bremswiderständen montiert. Sie werden zum richtigen Zeitpunkt an den Stromkreis angeschlossen, geben überschüssige Energie in Form von Wärme ab und schützen neben Industrieanlagen auch die USV. Wir wiederholen, dass das Problem bereits in der Phase des Entwurfs des technologischen Komplexes gelöst ist: Die Last und das Energiemanagementsystem müssen korrekt konfiguriert sein. Sie können auch mehrere USVs parallel zu einer kleinen Last anschließen. In diesem Fall wird die Wiederherstellung durch die Stromversorgung „unterbrochen“ und das unterbrechungsfreie Stromversorgungssystem kann nicht mehr deaktiviert werden.