Active Front End (AFE) and Regenerative Braking
A design variant of the line-side rectifier in a variable-frequency drive or power-electronic converter, in which the usual passive diode bridge (which can only pass current in one direction, from the mains to the DC link) is replaced by an actively switched IGBT bridge capable of bidirectional power exchange with the grid. This allows energy released when braking a driven motor — normally dissipated as heat via a braking resistor, or, with a passive rectifier, not returned at all — to be fed back to the supplying grid via the active front end (regenerative braking), which delivers significant energy savings especially in applications with frequent braking and large inertia (cranes, lifts, rail traction, test benches). As an additional benefit, an active front end can keep the mains current nearly sinusoidal (low THD, in contrast to the characteristic harmonic pollution of a passive diode rectifier) and actively control the power factor, but the higher switching frequency of the IGBTs does generate additional high-frequency EMC noise requiring additional mains filters, and the bidirectional operation requires that protection settings and selectivity in the grid account for possible feedback from the drive.
Voor de hoofdaandrijving van een hijskraan met frequent hijsen en dalen kiest de ontwerper een frequentieregelaar met actieve front-end in plaats van een standaard remweerstand, zodat de bij het dalen vrijkomende energie wordt teruggeleverd aan het bedrijfsnet in plaats van als warmte verloren te gaan.
Een frequentieregelaar met actieve front-end aansluiten op een net zonder de beveiligingsinstellingen en selectiviteit opnieuw te beoordelen, waardoor bij een fout de terugvoeding vanaf de aandrijving een bovenliggende beveiliging niet tijdig laat aanspreken.