A frekvenciaváltókat széles körben használják a változó sebességű átviteli rendszerek iparában az ipari termelésben.Az inverter egyenirányító áramkörének teljesítménykapcsolási jellemzői miatt tipikus diszkrét rendszerterhelés keletkezik a kapcsoló tápegységén.A frekvenciaváltó általában egyidejűleg működik más eszközökkel, például számítógépekkel és érzékelőkkel a helyszínen.Ezek az eszközök többnyire a közelben vannak telepítve, és hatással lehetnek egymásra.Ezért a frekvenciaváltó által képviselt teljesítményelektronikai berendezések az egyik fontos harmonikus forrás a nyilvános villamosenergia-hálózatban, és a teljesítményelektronikai berendezések által keltett harmonikus szennyezés magának a teljesítményelektronikai technológia fejlődésének fő akadályává vált.
1.1 Mik azok a harmonikusok
A harmonikusok kiváltó oka a diszkrét rendszerterhelés.Amikor áram folyik át a terhelésen, nincs lineáris kapcsolat az alkalmazott feszültséggel, és a szinuszhullámtól eltérő áram folyik, magasabb harmonikusokat generálva.A harmonikus frekvenciák az alapfrekvencia egész számú többszörösei.Fourier francia matematikus (M. Fourier) elemzési elve szerint bármilyen ismétlődő hullámforma felbontható szinuszhullám-összetevőkre, beleértve az alapfrekvenciát és az alapfrekvencia többszöröseinek sorozatának harmonikusait.A harmonikusok szinuszos hullámformák, és minden szinuszos hullámformának gyakran más a frekvenciája, amplitúdója és fázisszöge.A harmonikusok páros és páratlan felharmonikusokra oszthatók, a harmadik, ötödik és hetedik szám páratlan, a második, tizennegyedik, hatodik és nyolcadik szám pedig páros felharmonikus.Például, ha az alaphullám 50 Hz, a második harmonikus 10 Hz, a harmadik harmonikus pedig 150 Hz.Általában a páratlan harmonikusok károsabbak, mint a párosok.Egy kiegyensúlyozott háromfázisú rendszerben a szimmetria miatt a páros felharmonikusok megszűntek, és csak páratlan felharmonikusok léteznek.A háromfázisú egyenirányító terhelésénél a harmonikus áram 6n 1 felharmonikus, például 5, 7, 11, 13, 17, 19 stb. A lágyindító gomb okozza az 5. és 7. harmonikust.
1.2 A harmonikus szabályozás vonatkozó szabványai
Az inverter harmonikus vezérlésénél figyelni kell a következő szabványokra: zavarásgátló szabványok: EN50082-1, -2, EN61800-3: sugárzási szabványok: EN5008l-1, -2, EN61800-3.Különösen IEC10003, IEC1800-3 (EN61800-3), IEC555 (EN60555) és IEEE519-1992.
Az EN50081 és EN50082 általános interferencia-szabvány, valamint az EN61800 (1ECl800-3) frekvenciaváltó szabvány határozza meg a különböző környezetben működő berendezések sugárzási és interferencia-mentességi szintjeit.A fent említett szabványok különböző környezeti feltételek mellett határozzák meg az elfogadható sugárzási szinteket: L szint, nincs sugárzási határérték.Alkalmas azoknak a felhasználóknak, akik lágyindítót használnak érintetlen természeti környezetben, és olyan felhasználóknak, akik maguk oldják meg a sugárforrás korlátozását.A h osztály az EN61800-3 által meghatározott határérték, első környezet: határeloszlás, második környezet.A rádiófrekvenciás szűrő opcióként a rádiófrekvenciás szűrővel felszerelt lágyindító megfelel a kereskedelmi szintnek, amelyet általában nem ipari környezetben használnak.
2 Harmonikus szabályozási intézkedések
A harmonikus problémák kezelhetők, a sugárzási interferencia és az áramellátó rendszer interferenciája elnyomható, és olyan műszaki intézkedések alkalmazhatók, mint az árnyékolás, leválasztás, földelés és szűrés.
(1) Alkalmazzon passzív szűrőt vagy aktív szűrőt;
(2) Emelje fel a transzformátort, csökkentse az áramkör jellemző impedanciáját, és válassza le a tápvezetéket;
(3) Használjon zöld lágyindítót, ne legyen impulzusáram szennyezés.
2.1 Passzív vagy aktív szűrők használata
A passzív szűrők alkalmasak a kapcsolóüzemű tápegységek karakterisztikus impedanciájának speciális frekvenciákon történő megváltoztatására, illetve olyan rendszerekhez, amelyek stabilak és nem változnak.Az aktív szűrők alkalmasak a diszkrét rendszerterhelések kompenzálására.
A passzív szűrők alkalmasak a hagyományos módszerekre.A passzív szűrő egyszerű és áttekinthető felépítése, alacsony projektbefektetése, magas működési megbízhatósága és alacsony üzemeltetési költsége miatt jelent meg először.Az impulzusáramok elnyomásának kulcsfontosságú eszközei maradnak.Az LC szűrő egy hagyományos passzív, nagyrendű harmonikus elnyomó berendezés.Ez a szűrőkondenzátorok, reaktorok és ellenállások megfelelő kombinációja, és párhuzamosan csatlakozik a magas rendű harmonikus forráshoz.A szűrési funkción kívül érvénytelen kompenzációs funkciója is van.Az ilyen eszközöknek van néhány leküzdhetetlen hátránya.A kulcs nagyon könnyen túlterhelhető, túlterheléskor pedig kiég, ami miatt a teljesítménytényező meghaladja a szabványt, kompenzáció és büntetés.Ráadásul a passzív szűrők nem szabályozhatók, így idővel a további ridegség vagy a hálózati terhelés változása megváltoztatja a sorozat rezonanciáját és csökkenti a szűrő hatását.Ennél is fontosabb, hogy a passzív szűrő csak egy magasabb rendű harmonikus komponenst tud szűrni (ha van szűrő, akkor csak a harmadik felharmonikust), így ha különböző magasrendű harmonikus frekvenciákat szűrünk, akkor különböző szűrőkkel lehet növelni. berendezés beruházás.
A világ különböző országaiban sokféle aktív szűrő létezik, amely képes követni és kompenzálni a különböző frekvenciájú és amplitúdójú impulzusáramokat, és a kompenzációs jellemzőket nem befolyásolja az elektromos hálózat jellemző impedanciája.Az 1960-as években született meg az aktív teljesítménytechnikai szűrők alapelmélete, ezt követte a nagy, közepes és kis kimeneti teljesítményű teljes vezérlésű integrált áramköri technológia fejlesztése, az impulzusszélesség-modulációs vezérlőrendszer, valamint a felharmonikusok fejlesztése az 1960-as években. pillanatnyi sebesség reaktív terhelés elmélet.A jelenlegi pillanatnyi fordulatszám-ellenőrzési módszer egyértelmű javaslata az aktív erőművi szűrők gyors fejlődéséhez vezetett.Alapkoncepciója a kompenzációs célpontból származó harmonikus áram monitorozása, és a kompenzációs berendezés a kompenzációs áramból a harmonikus árammal azonos méretű és ellentétes polaritású frekvenciasávot hoz létre az impulzusáram okozta impulzusáram ellensúlyozására. az eredeti vezeték forrását, majd az áramhálózat áramellátását Csak az alapvető szolgáltatásokat tartalmazza.Fő része a harmonikus hullámgenerátor és az automatikus vezérlőrendszer, vagyis a digitális képfeldolgozó technológián keresztül működik, amely a gyors szigetelőréteg-triódát vezérli.
Ebben a szakaszban a speciális impulzusáram-szabályozás szempontjából a passzív szűrők és az aktív szűrők komplementer és vegyes alkalmazások formájában jelentek meg, teljes mértékben kihasználva az aktív szűrők előnyeit, mint az egyszerű és áttekinthető szerkezet, könnyű karbantartás, alacsony költség , és jó kompenzációs teljesítmény.Megszabadul a nagy térfogat és az aktív szűrő megnövekedett költségének hibáitól, és a kettőt kombinálja, hogy a teljes rendszerszoftver kiváló teljesítményt nyújtson.
2.2 Csökkentse a hurok impedanciáját és vágja le az átviteli vonal módszerét
A felharmonikusok keletkezésének kiváltó oka a nemlineáris terhelések alkalmazása, ezért az alapvető megoldás a felharmonikusokat generáló terhelések vezetékeinek leválasztása a harmonikusra érzékeny terhelések vezetékeitől.A nemlineáris terhelés által generált torzított áram torz feszültségesést idéz elő a kábel impedanciáján, és a szintetizált torz feszültség hullámalakja más, ugyanahhoz a vezetékhez kapcsolt terhelésekhez kapcsolódik, ahol nagyobb harmonikus áramok áramlanak.Ezért az impulzusáram-károsodás csökkentésére irányuló intézkedések a kábel keresztmetszeti területének növelésével és a hurokimpedancia csökkentésével is fenntarthatók.Jelenleg Kínában széles körben alkalmazzák az olyan módszereket, mint a transzformátor kapacitásának növelése, a kábelek keresztmetszeti területének növelése, különösen a semleges kábelek keresztmetszeti területének növelése, valamint a védőelemek, például megszakítók és biztosítékok kiválasztása.Ez a módszer azonban alapvetően nem tudja kiküszöbölni a felharmonikusokat, de csökkenti a védelmi jellemzőket és funkciókat, növeli a beruházást, és növeli a rejtett veszélyeket az áramellátó rendszerben.Csatlakoztasson lineáris és nem lineáris terheléseket ugyanabból a tápegységből
A kivezetési pontok (PCC-k) egyenként kezdik el táplálni az áramkört, így a diszkrét terhelésekből származó kereten kívüli feszültség nem vihető át a lineáris terhelésre.Ez ideális megoldás a jelenlegi harmonikus problémára.
2.3 Smaragdzöld inverter tápellátása harmonikus szennyezés nélkül
A zöld inverter minőségi szabványa, hogy a bemeneti és kimeneti áramok szinuszosak, a bemeneti teljesítménytényező szabályozható, a teljesítménytényező bármilyen terhelés mellett 1-re állítható, a teljesítményfrekvencia kimeneti frekvenciája pedig tetszőlegesen szabályozható.A frekvenciaváltó beépített váltakozó áramú reaktora jól elnyomja a harmonikusokat és megvédi az egyenirányító hidat a tápfeszültség pillanatnyi meredek hullámának befolyásától.A gyakorlat azt mutatja, hogy a harmonikus áram reaktor nélkül nyilvánvalóan nagyobb, mint a reaktorban.A harmonikus szennyezés okozta interferencia csökkentése érdekében a frekvenciaváltó kimeneti áramkörébe zajszűrőt kell beépíteni.Ha a frekvenciaváltó megengedi, a frekvenciaváltó vivőfrekvenciája csökken.Ezenkívül a nagy teljesítményű frekvenciaváltókban általában 12 impulzusos vagy 18 impulzusos egyenirányítást alkalmaznak, ezáltal csökkentve a tápegység harmonikus tartalmát az alacsony felharmonikusok kiküszöbölésével.Például 12 impulzus, a legalacsonyabb harmonikusok a 11., 13., 23. és 25. harmonikusok.Hasonlóképpen, 18 egyedi impulzus esetén a néhány harmonikus a 17. és 19. harmonikus.
A lágyindítókban alkalmazott alacsony harmonikus technológia a következőképpen foglalható össze:
(1) Az inverteres tápegység soros szorzása 2 vagy körülbelül 2 sorba kapcsolt inverteres tápegység modult választ ki, és a hullámforma-felhalmozásnak megfelelően megszünteti a harmonikus összetevőket.
(2) Az egyenirányító áramkör növekszik.Az impulzusszélesség-modulációs lágyindítók 121, 18 vagy 24 impulzusú egyenirányítókat használnak az impulzusáramok csökkentésére.
(3) Az inverteres teljesítménymodulok soros újrafelhasználása, 30 egyimpulzusos sorozatú inverter teljesítménymodul használatával és a tápáramkör újrafelhasználásával az impulzusáram csökkenthető.
(4) Használjon új egyenáramú frekvenciakonverziós modulációs módszert, például az üzemi feszültségvektor anyagának gyémánt modulációját.Jelenleg sok invertergyártó nagy jelentőséget tulajdonít a harmonikus problémának, és műszakilag biztosítja az inverter zöldítését a tervezés során, és alapvetően megoldja a harmonikus problémát.
3 Következtetés
Általában világosan megérthetjük a harmonikusok okát.A tényleges működés szempontjából az emberek választhatnak passzív szűrőket és aktív szűrőket a hurok karakterisztikus impedanciájának csökkentésére, a harmonikus átvitel relatív útjának levágására, a harmonikus szennyezés nélküli zöld lágyindítók fejlesztésére és alkalmazására, valamint a lágy elfordítására. az indító egy kis tartományon belül vezérelhető.
Feladás időpontja: 2023.04.13