Sebagai pembekal VF Control VFD, saya sering menemui soalan dari pelanggan mengenai kandungan harmonik pemacu ini. Dalam catatan blog ini, saya akan menyelidiki kandungan harmonik, mengapa ia penting dalam kawalan VF VFD, dan bagaimana ia memberi kesan kepada prestasi keseluruhan sistem anda.
Memahami harmonik
Untuk memulakan, mari kita jelaskan apa harmonik. Dalam sistem elektrik, kekerapan asas adalah kekerapan utama arus berselang (AC), biasanya 50 atau 60 Hz bergantung kepada rantau ini. Harmonik adalah frekuensi yang merupakan gandaan integer frekuensi asas ini. Sebagai contoh, harmonik ke -2 adalah dua kali kekerapan asas, harmonik ke -3 adalah tiga kali kekerapan asas, dan sebagainya.
Harmonik dijana dalam sistem elektrik apabila beban bukan linear hadir. Beban bukan linear adalah satu di mana yang dikeluarkan semasa tidak berkadar dengan voltan yang digunakan. VF Kawalan VFD jatuh ke dalam kategori ini. Apabila VFD menukarkan kuasa AC yang masuk ke DC dan kemudian kembali ke AC pada kekerapan berubah -ubah, ia memperkenalkan bukan linier dalam bentuk gelombang semasa, yang seterusnya menjana harmonik.
Penjanaan harmonik dalam kawalan VF VFD
VF Kawalan VFD menggunakan peranti elektronik kuasa seperti diod, thyristors, dan terisolasi - transistor bipolar pintu (IGBTs). Peranti ini menukar arus elektrik dan dimatikan pada frekuensi tinggi untuk mengawal voltan dan kekerapan output. Semasa proses penukaran, bentuk gelombang semasa menyimpang dari gelombang sinus tulen, menghasilkan penjanaan harmonik.
Bahagian penerus dari VFD, yang menukarkan AC ke DC, merupakan sumber utama harmonik. Kebanyakan VFD menggunakan penyearah nadi enam, yang menghasilkan sejumlah besar harmonik ke -5, 7, ke -11, dan ke -13. Semakin tinggi urutan harmonik, semakin rendah amplitudnya, tetapi juga harmonik amplitud yang lebih rendah dapat memberi kesan kepada sistem.
Mengapa kandungan harmonik penting
Kandungan harmonik dalam kawalan VF VFD boleh mempunyai beberapa kesan negatif terhadap sistem elektrik dan peralatan yang bersambung:
1. Terlalu panas peralatan
Harmonik menyebabkan pemanasan tambahan dalam peralatan elektrik seperti transformer, motor, dan kabel. Arus tambahan disebabkan oleh harmonik meningkatkan kerugian rintangan (kerugian I²R) dalam komponen ini. Dari masa ke masa, ini boleh menyebabkan penuaan pramatang penebat, jangka hayat peralatan yang dikurangkan, dan juga kegagalan peralatan.
2. Penyimpangan voltan
Harmonik boleh menyebabkan herotan voltan dalam sistem elektrik. Apabila bentuk gelombang semasa diputarbelitkan kerana harmonik, ia mewujudkan penurunan voltan merentasi impedans sistem. Penurunan voltan ini mengandungi komponen harmonik, yang boleh menjejaskan prestasi peralatan sensitif lain yang disambungkan ke bekalan kuasa yang sama. Sebagai contoh, komputer, peranti komunikasi, dan peralatan elektronik lain mungkin mengalami kerosakan kerana herotan voltan.
3. Gangguan dengan peralatan lain
Harmonik juga boleh menyebabkan gangguan elektromagnet (EMI) dengan peralatan elektrik dan elektronik yang lain. Komponen kekerapan tinggi harmonik boleh memancarkan tenaga elektromagnet, yang boleh mengganggu operasi biasa peralatan berdekatan seperti penerima radio, sensor, dan sistem kawalan.
Mengukur kandungan harmonik
Untuk menilai kandungan harmonik dalam kawalan VF VFD, beberapa parameter biasanya digunakan:
1. Jumlah Penyimpangan Harmonik (THD):
THD adalah ukuran penyelewengan keseluruhan bentuk gelombang semasa atau voltan disebabkan oleh harmonik. Ia dinyatakan sebagai peratusan dan mewakili nisbah nilai akar - min - persegi (RMS) bagi semua komponen harmonik kepada nilai RMS komponen asas. Nilai THD yang lebih rendah menunjukkan bentuk gelombang yang lebih bersih dengan penyimpangan yang kurang harmonik.
2. Amplitud harmonik individu:
Sebagai tambahan kepada THD, ia juga penting untuk mengukur amplitud harmonik individu. Ini membantu dalam mengenal pasti harmonik tertentu yang menyebabkan masalah dan dalam menentukan langkah -langkah pengurangan yang sesuai.
Mengurangkan kandungan harmonik
Sebagai pembekal VF Control VFD, kami menawarkan beberapa penyelesaian untuk mengurangkan kandungan harmonik dalam pemacu kami:
1. Penapis pasif
Penapis pasif adalah kaedah pengurangan harmonik yang paling biasa. Penapis ini terdiri daripada induktor, kapasitor, dan perintang yang disambungkan dalam konfigurasi tertentu untuk menyerap atau menyekat arus harmonik. Penapis pasif boleh direka untuk menargetkan harmonik tertentu atau untuk mengurangkan keseluruhan THD.
2. Penapis Aktif
Penapis aktif lebih maju dan dapat memberikan mitigasi harmonik yang lebih baik berbanding penapis pasif. Penapis ini menggunakan elektronik kuasa untuk menghasilkan arus pampasan yang sama dengan magnitud tetapi bertentangan dengan fasa kepada arus harmonik. Ini secara berkesan membatalkan arus harmonik dalam sistem.
3. Multi - Penetas Pulse
Daripada menggunakan penerus pulse enam standard, penetas nadi multi seperti 12 - nadi atau 18 - penetas nadi boleh digunakan. Pengarah ini mengurangkan kandungan harmonik dengan meningkatkan bilangan denyutan dalam proses pembetulan, yang menghasilkan voltan DC yang bersih dan arus harmonik yang lebih rendah.
Memberi kesan kepada prestasi sistem
Kandungan harmonik dalam kawalan VF VFD boleh memberi kesan yang signifikan kepada prestasi keseluruhan sistem. Dengan mengurangkan kandungan harmonik, kita dapat meningkatkan kecekapan sistem elektrik, mengurangkan penggunaan tenaga, dan meningkatkan kebolehpercayaan peralatan yang disambungkan. Sebagai contoh, motor yang beroperasi dengan bekalan kuasa yang lebih bersih (kandungan harmonik yang lebih rendah) akan berjalan dengan lebih lancar, dengan getaran dan bunyi yang kurang, dan akan mempunyai jangka hayat yang lebih lama.
Aplikasi dan pertimbangan
VF Kawalan VFD digunakan dalam pelbagai aplikasi, termasuk jentera perindustrian, sistem HVAC, dan sistem tenaga boleh diperbaharui. Dalam setiap aplikasi, kandungan harmonik perlu dipertimbangkan dengan teliti. Sebagai contoh, dalam proses perindustrian yang sensitif, walaupun sedikit penyelewengan harmonik boleh menyebabkan masalah kualiti produk. Dalam sistem HVAC, kandungan harmonik yang tinggi boleh menyebabkan peningkatan penggunaan tenaga dan kegagalan peralatan pramatang.
Apabila memilih kawalan VF VFD untuk aplikasi tertentu, adalah penting untuk mempertimbangkan keperluan harmonik sistem. Sesetengah aplikasi mungkin memerlukan VFD dengan THD yang sangat rendah, sementara yang lain mungkin lebih toleran terhadap penyelewengan harmonik. Pasukan pakar kami dapat membantu anda memilih penyelesaian VFD dan mitigasi harmonik yang tepat untuk keperluan khusus anda.
Produk berkaitan
Jika anda berminat untuk mempelajari lebih lanjut mengenai VF Control VFD dan produk yang berkaitan, anda boleh melawat pautan berikut:
Hubungi Pembelian dan Perundingan
Jika anda sedang mempertimbangkan untuk membeli VF Control VFD atau memerlukan lebih banyak maklumat mengenai mitigasi harmonik, kami menggalakkan anda untuk menghubungi kami. Pasukan jualan kami yang berpengalaman dapat memberikan anda maklumat produk terperinci, sokongan teknikal, dan membantu anda dengan proses perolehan. Sama ada anda mempunyai projek skala kecil atau aplikasi perindustrian yang besar, kami mempunyai penyelesaian yang tepat untuk anda.
Rujukan
- "Kualiti Kuasa dalam Sistem Elektrik" oleh Matematik HJ Bollen
- "Pemacu Kekerapan Variabel: Pemilihan, Aplikasi, dan Penyelenggaraan" oleh Dan M. Ionel dan Giri K. Venkataramanan