Circuito de potencia mínima para recuperar el accionamiento del motor trifásico en CC

Lo que estás describiendo es una unidad de frecuencia variable o VFD. Es un hardware muy común, y todos ellos hacen exactamente lo que usted describe: tome el voltaje de CC y utilícelo para impulsar un motor de inducción de CA.

En esencia, durante el motor, los transistores se disparan en fase con la salida de CA al motor. Actúan como un convertidor reductor, emitiendo al motor una tensión menor o igual al bus de CC.

Durante el frenado, los transistores se disparan fuera de fase con la CA del motor. Actúan como un convertidor de refuerzo, lo que significa que la salida de voltaje de CC al bus puede ser mayor que el voltaje directamente emitido por el motor.

Por supuesto, una vez que el voltaje llega al bus de CC, no tiene a dónde ir. Podría usar el frenado regenerativo para enviar esa energía a la línea, pero necesitaría un segundo paquete de seis transistores para hacerlo. O podría usar el frenado resistivo, usando un transistor para aplicar una resistencia a través del bus de CC cuando el voltaje sube demasiado.

  

Supongo que los FET por sí solos no harán el trabajo, ya que el voltaje que genera el motor puede   Ser más bajo que la fuente de voltaje DC, por lo que algún tipo de conversión ascendente   ser necesario?

En realidad, los FET solos pueden ser suficientes, ya que la propia inductancia del motor se puede utilizar para "convertir" el voltaje.

Aquí está el circuito equivalente de un convertidor de impulso inductivo: -

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Cuando FET1 está activado, conecta el inductor L1 a tierra, lo que hace que la corriente se incremente y genere un campo magnético en el inductor. Poco tiempo después se apaga el FET1. A medida que cae la corriente en el inductor, el campo magnético colapsante genera un voltaje más alto que pasa a través de D1 a la salida. C1 almacena la carga y mantiene el voltaje de salida alto.

Ahora considere su circuito de puente trifásico durante el frenado regenerativo. Vg representa el voltaje del generador instantáneo en el motor y L1 es la inductancia del devanado del estator. FET1 es el FET del lado bajo de una fase, y D1 es el diodo del cuerpo del FET del lado alto de esa fase. C1 es la batería.

El otro extremo del devanado del estator está conectado a tierra a través del FET del lado bajo de esa fase, que está encendido. La aplicación de PWM a FET1 frena dinámicamente el motor y aumenta el voltaje para cargar la batería.

Para reducir la pérdida en el diodo, se puede aplicar PWM a los FET superiores e inferiores alternativamente, de modo que cuando el FET inferior está desactivado, el FET superior se enciende y pasa por alto el diodo de su cuerpo. En este modo, las pérdidas de conmutación son mínimas y prácticamente toda la potencia que genera el motor se transfiere a la batería. Lo mejor de todo es que no se requieren componentes adicionales.