Harmonické skreslenie je kritickým aspektom, ktorý treba zvážiť pri práci s pohonmi s premenlivou frekvenciou (VFD), najmä v súvislosti s VFD 220v 3 Phase. Ako dodávateľ VFD 220v 3 Phase chápem dôležitosť poskytovania hĺbkových znalostí o tejto téme našim zákazníkom. V tomto blogu preskúmame, čo je harmonické skreslenie, jeho dôsledky pre VFD 220v 3 Phase a ako ho možno riadiť.
Pochopenie harmonického skreslenia
Na začiatok si definujme harmonické skreslenie. V ideálnom elektrickom systéme sú priebehy napätia a prúdu čisté sínusové vlny. Avšak v reálnych scenároch, najmä ak sú prítomné nelineárne záťaže, ako sú VFD, sa priebehy odchyľujú od čistého sínusového tvaru. Harmonické sú frekvencie, ktoré sú celočíselnými násobkami základnej frekvencie. Pre štandardný energetický systém so základnou frekvenciou 50 Hz alebo 60 Hz by druhá harmonická bola 100 Hz alebo 120 Hz, tretia harmonická by bola 150 Hz alebo 180 Hz atď.
Harmonické skreslenie nastáva, keď sú tieto harmonické prítomné v priebehoch napätia alebo prúdu. Zvyčajne sa meria v percentách a vypočítava sa pomocou vzorca Total Harmonic Distortion (THD). THD prúdu (THDi) a napätia (THDv) sú dve dôležité metriky. THDi je definovaný ako pomer efektívnej hodnoty všetkých harmonických prúdov k efektívnej hodnote základného prúdu, vyjadrený v percentách. Podobne THDv je pomer efektívnej hodnoty všetkých harmonických napätí k efektívnej hodnote základného napätia.
Harmonické skreslenie v VFD 220v 3 fáze
VFD sú nelineárne záťaže, pretože používajú výkonové elektronické zariadenia, ako sú diódy, tranzistory a tyristory, na konverziu prichádzajúceho striedavého prúdu na jednosmerný a potom späť na striedavý prúd s premenlivou frekvenciou. Tento proces konverzie spôsobuje harmonické skreslenie. V 3-fázovom VFD 220v je trojfázový vstupný výkon usmernený na jednosmerný prúd a potom sekcia meniča vytvára výstup s premenlivou frekvenciou.
Stupeň usmerňovača VFD je hlavným zdrojom harmonických. Typický šesťpulzný usmerňovač, ktorý sa bežne používa vo VFD, generuje značné množstvo 5., 7., 11. a 13. harmonickej. Tieto harmonické môžu spôsobiť problémy v elektrickom systéme, a to ako pre samotný VFD, tak pre iné zariadenia pripojené k rovnakej elektrickej sieti.
Dôsledky harmonického skreslenia
Pre VFD
Harmonické skreslenie môže mať negatívny vplyv na výkon a životnosť VFD. Nadmerné harmonické môžu spôsobiť prehriatie komponentov VFD, ako sú kondenzátory a induktory. Toto prehriatie môže viesť k predčasnému zlyhaniu týchto komponentov, zvýšeniu nákladov na údržbu a prestojom.
Pre Elektrický systém
V elektrickom systéme môže harmonické skreslenie spôsobiť kolísanie napätia a nevyváženosť. To môže ovplyvniť výkon iných citlivých zariadení pripojených k rovnakej sieti, ako sú motory, transformátory a elektronické zariadenia. Motory môžu zaznamenať zvýšené straty, zníženú účinnosť a zvýšené vibrácie v dôsledku harmonických prúdov. Transformátory sa môžu prehrievať, čo vedie k poškodeniu izolácie a zníženiu životnosti. Elektronické zariadenia môžu zlyhať alebo sa môžu vyskytnúť chyby v dôsledku skreslených priebehov napätia.
Riadenie harmonického skreslenia v 3-fázovom VFD 220v
Existuje niekoľko metód na riadenie harmonického skreslenia v systémoch VFD 220v 3 Phase.
Pasívne filtre
Pasívne filtre sú jednou z najbežnejších metód na zníženie harmonických. Tieto filtre pozostávajú z induktorov, kondenzátorov a rezistorov, ktoré sú naladené na špecifické harmonické frekvencie. Sú zapojené paralelne alebo sériovo s VFD, aby absorbovali harmonické prúdy. Pasívne filtre sú relatívne jednoduché a nákladovo efektívne, ale majú určité obmedzenia. Sú pevné – ladené, čo znamená, že sú účinné len pre konkrétne harmonické frekvencie, pre ktoré sú určené. Môžu byť tiež objemné a môžu vyžadovať pravidelnú údržbu.
Aktívne filtre
Aktívne filtre sú pokročilejším riešením na zmiernenie harmonických. Tieto filtre využívajú výkonovú elektroniku na generovanie kompenzačného prúdu, ktorý má rovnakú veľkosť, ale fázu opačnú ako harmonický prúd. Aktívne filtre sa dokážu prispôsobiť meniacim sa harmonickým podmienkam a sú účinné pre široký rozsah harmonických frekvencií. Sú však drahšie ako pasívne filtre a vyžadujú si komplexnejšie riadiace systémy.
Multipulzné usmerňovače
Ďalším spôsobom zníženia harmonických je použitie viacpulzných usmerňovačov. Namiesto šesťpulzového usmerňovača možno použiť dvanásťpulzný alebo osemnásťpulzný usmerňovač. Tieto multipulzné usmerňovače generujú menej harmonických, pretože majú vyváženejší a plynulejší proces usmerňovania. Vyžadujú si však ďalšie transformátory a ich realizácia je drahšia.
Naše produkty a riešenia
Ako dodávateľVFD 220v 3 fázy, ponúkame rad produktov, ktoré sú navrhnuté tak, aby minimalizovali harmonické skreslenie. náš3-fázový pohon s premenlivou frekvenciouséria obsahuje modely so zabudovanými funkciami na zmiernenie harmonických. Niektoré z našich pohonov sú napríklad vybavené aktívnymi filtrami alebo multipulznými usmerňovačmi na zníženie vplyvu harmonických na elektrický systém.
Ponúkame tiež7,5 kW invertorový pohonriešenia, ktoré sú optimalizované pre účinnosť a nízke harmonické skreslenie. Tieto pohony sú vhodné pre rôzne aplikácie, od malých priemyselných procesov až po komerčné systémy HVAC.
Kontaktujte nás ohľadom nákupu a konzultácie
Ak hľadáte spoľahlivé VFD 220v 3-fázové riešenie s nízkym harmonickým skreslením, sme tu, aby sme vám pomohli. Náš tím odborníkov vám môže poskytnúť podrobné informácie o našich produktoch vrátane ich harmonického výkonu, technických špecifikácií a požiadaviek na inštaláciu. Môžeme tiež ponúknuť prispôsobené riešenia na základe vašich špecifických potrieb a aplikácií.
Či už ste malý podnik alebo veľký priemyselný podnik, máme pre vás to správne VFD riešenie. Kontaktujte nás ešte dnes, aby sme prediskutovali vaše požiadavky a začali proces obstarávania. Tešíme sa na spoluprácu s vami pri poskytovaní najlepších riešení elektrických pohonov.
Referencie
- "Kvalita energie v elektrických systémoch," od Math HJ Bollen.
- "Pohony s premenlivou frekvenciou: výber, aplikácia a riešenie problémov," od Roberta W. Boltona.