Maak gebruik van regeneratieve energie

En bespaar tot wel 60%

Hoewel elektromotoren op zichzelf al behoorlijk efficiënt zijn - en door innovaties steeds efficiënter worden - hebben elektromotoren nog een ander belangrijk voordeel. Elektromotoren kunnen mechanische energie om te zetten in elektrische energie wanneer de elektromotor een tegenkoppel moet genereren,  bijvoorbeeld om een last tegen te houden of af te remmen. Dit principe wordt ook wel regeneratieve energie genoemd en wordt onder andere toegepast bij het opwekken van energie in dynamo’s, generatoren en windturbines. Ook op kleine schaal wordt het steeds eenvoudiger om regeneratieve energie terug te winnen.

(Rem)energie wordt vaak verstookt

Binnen de industriële aandrijftechniek is een grote potentie voor regeneratieve energie te vinden, bijvoorbeeld bij toepassingen met verticale bewegingen of met een grote massatraagheid die geremd moeten worden. Vaak gaat deze energie echter nog verloren omdat vanwege de eenvoud en effictiviteit meestal wordt gekozen voor een mechanische rem of frequentieregelaar met remweerstand. In beide gevallen wordt alle energie verstookt in warmte, bovendien treedt bij mechanisch remmen ook nog slijtage op. Hoe mooi zou het zijn als de aandrijving in staat is deze mechanische (rem)energie weer om te zetten in elektrische energie voor hergebruik? Gelukkig zijn daar oplossingen voor.

Hergebruik van gelijkstroom uit de DC-tussenkring

De meest eenvoudige manier om gebruik te maken van regeneratieve energie is om deze op te vangen in de DC-tussenkring van de frequentieregelaar. Op deze manier hoeft de regeneratieve energie namelijk niet omgevormd te worden naar de netspanning- en frequentie, een technisch wat complexer proces waarbij hogere eisen gelden en meer elektronica nodig is. Natuurlijk moet de regeneratieve energie wel ergens naartoe kunnen stromen voor hergebruik of opslag zodat er geen overspanning in de frequentieregelaar ontstaat. Hiervoor zijn twee voor de hand liggende opties: 

Opslaan voor hergebruik in een externe DC-energieopslag (accu)

Door een condensator of accu te koppelen aan de DC-bus kan een lokale energiebuffer worden gecreëerd zodat minder energie verloren gaat. Wanneer een DC-DC convertor (SINAMICS DCP) wordt toegepast kunnen de energiestromen en spanningsniveaus beter gecontroleerd en beveiligd worden zodat de DC-kring ook gekoppeld kan worden aan een externe energieopslag.

Direct hergebruiken in een andere frequentieregelaar

Als een frequentieregelaar energie vraagt, terwijl een andere frequentieregelaar gelijktijdig regeneratief werkt (dit komt vaak voor in machines met meerdere bewegingsassen), kan door middel van het koppelen van de DC-tussenkringen de regeneratieve energie worden verdeeld over andere gebruikers. Dit kan een effectieve oplossing zijn omdat de energie niet opgeslagen hoeft te worden (het wordt immers direct hergebruikt). 

Beide opties creëren de mogelijkheid om regeneratieve energie te hergebruiken zonder risico het voedingsnet te verstoren. Met name het hergebruiken van de energie in een andere frequentieregelaar is eenvoudig en voordelig te realiseren. Het koppelen van de DC-tussenkring is al mogelijk bij de basic frequentieregelaar uit het portfolio van Siemens, de SINAMICS V20. Uiteraard vinden we deze functionaliteit ook terug in de meer geavanceerde (servo)-systemen SINAMICS S210 en SINAMICS S120.

Terug leveren aan het voedingsnet

Zoals in het vorige punt is toegelicht kan een frequentieregelaar regeneratieve energie uit de aandrijving opvangen in de DC-tussenkring. Er zijn echter situaties waarin het niet wenselijk of technisch niet mogelijk is om deze energie als gelijkspanning te hergebruiken. In deze situaties kan het praktischer zijn om de energie direct terug te voeden in het voedingsnet, zo ontstaat maximale flexibiliteit. Wie energie wil terugleveren aan het net moet echter rekening houden met de hoge eisen die worden gesteld aan de zuiverheid van de spanning en frequentie, zodat de netstabiliteit gewaarborgd blijft. Gelukkig zijn er frequentieregelaars die in staat zijn om aan deze eisen te voldoen. De meest high-end frequentieregelaars van Siemens zijn hiervoor uitgerust met extra IGBT’s en andere technologie om energie uit de DC-tussenkring weer om te vormen richting het voedingsnet. Energie terugleveren aan het net is realiseren met de modulaire SINAMICS G120 frequentieregelaar (bij gebruik van de PM250-2) en met het high-end SINAMICS S120 systeem. 

Meer informatie of een gratis consult?

Meer weten over energie-efficiënte oplossingen en besparingsmogelijkheden? Kijk eens op een van onderstaande pagina’s of neem direct contact met ons op.