Конверторите на фреквенција се широко користени во индустријата за системи за пренос со променлива брзина во индустриското производство.Поради карактеристиките на префрлување на напојувањето на колото на исправувачот на инвертерот, се генерира типично дискретно оптоварување на системот на неговото прекинувачко напојување.Конверторот на фреквенција обично работи истовремено со други уреди како што се компјутери и сензори на локацијата.Овие уреди се најчесто инсталирани во близина и може да влијаат еден на друг.Затоа, електронската опрема за напојување претставена со фреквентен конвертор е еден од важните хармонични извори во јавната електрична мрежа, а хармониското загадување генерирано од електронската опрема за напојување стана главна пречка за развојот на самата енергетска електронска технологија.
1.1 Што се хармоници
Основната причина за хармониците е дискретното вчитување на системот.Кога струја тече низ оптоварувањето, нема линеарна врска со применетиот напон и тече струја различна од синусниот бран, генерирајќи повисоки хармоници.Хармоничните фреквенции се цели множители на основната фреквенција.Според принципот на анализа на францускиот математичар Фурие (М. Фурие), секоја повторлива форма на бранови може да се разложи на компоненти на синусниот бран, вклучувајќи ја основната фреквенција и хармониците на низа множители на основните фреквенции.Хармониците се синусоидни бранови форми и секој синусоидален бран често има различна фреквенција, амплитуда и фазен агол.Хармониците може да се поделат на парни и непарни, третиот, петтиот и седмиот број се непарни, а вториот, четиринаесеттиот, шестиот и осмиот број се парни хармоници.На пример, кога основниот бран е 50 Hz, вториот хармоник е 10 Hz, а третиот хармоник е 150 Hz.Општо земено, непарните хармоници се поштетни од парните хармоници.Во избалансиран трифазен систем, поради симетрија, парните хармоници се елиминирани и постојат само непарни хармоници.За оптоварувањето на трифазниот исправувач, хармоничната струја е 6n 1 хармоник, како што се 5, 7, 11, 13, 17, 19, итн. Мекиот стартер клуч предизвикува 5-ти и 7-ми хармоници.
1.2 Релевантни стандарди за хармониска контрола
Хармониската контрола на инвертерот треба да обрне внимание на следниве стандарди: стандарди против пречки: EN50082-1, -2, EN61800-3: стандарди за зрачење: EN5008l-1, -2, EN61800-3.Особено IEC10003, IEC1800-3 (EN61800-3), IEC555 (EN60555) и IEEE519-1992.
Општите стандарди за заштита од пречки EN50081 и EN50082 и стандардот за конвертор на фреквенција EN61800 (1ECl800-3) ги дефинираат нивоата на радијација и анти-пречки на опремата што работи во различни средини.Горенаведените стандарди дефинираат прифатливи нивоа на зрачење под различни услови на животната средина: ниво L, без ограничување на зрачењето.Погоден е за корисници кои користат меки стартери во непроменета природна средина и корисници кои сами ги решаваат ограничувањата на изворот на зрачење.Класата h е границата специфицирана со EN61800-3, прва средина: гранична дистрибуција, втора средина.Како опција за филтер за радиофреквенција, опремен со филтер за радиофреквенција може да го направи мекиот стартер да го исполни комерцијалното ниво, кое обично се користи во неиндустриско опкружување.
2 Хармонични контролни мерки
Може да се справат со хармоничните проблеми, да се потиснат пречки од радијација и пречки во системот за напојување и да се донесат технички мерки како што се заштита, изолација, заземјување и филтрирање.
(1) Примени пасивен филтер или активен филтер;
(2) Подигнете го трансформаторот, намалете ја карактеристичната импеданса на колото и исклучете го далноводот;
(3) Користете зелен мек стартер, без загадување со пулсна струја.
2.1 Користење на пасивни или активни филтри
Пасивните филтри се погодни за промена на карактеристичната импеданса на прекинувачките напојувања на посебни фреквенции, а погодни се за системи кои се стабилни и не се менуваат.Активните филтри се погодни за компензирање на дискретни оптоварувања на системот.
Пасивните филтри се погодни за традиционални методи.Пасивниот филтер се појави прво поради неговата едноставна и јасна структура, малата инвестиција во проектот, високата доверливост на работењето и ниската цена на работењето.Тие остануваат клучното средство за потиснување на импулсните струи.LC филтерот е традиционален пасивен уред за потиснување на хармониците од висок ред.Тоа е соодветна комбинација на филтер кондензатори, реактори и отпорници и е поврзана паралелно со хармонискиот извор од висок ред.Покрај функцијата за филтрирање, има и неважечка функција за компензација.Таквите уреди имаат некои непремостливи недостатоци.Клучот е многу лесен за преоптоварување, а ќе изгори при преоптоварување, што ќе предизвика факторот на моќност да го надмине стандардот, компензација и казна.Покрај тоа, пасивните филтри се надвор од контрола, па со текот на времето, дополнителната кршливост или промените на оптоварувањето на мрежата ќе ја променат сериската резонанца и ќе го намалат ефектот на филтерот.Што е уште поважно, пасивниот филтер може да филтрира само една хармонична компонента од висок ред (ако има филтер, може да го филтрира само третиот хармоник), така што ако се филтрираат различни хармонични фреквенции од висок ред, може да се користат различни филтри за зголемување инвестиција во опрема.
Постојат многу видови активни филтри во различни земји во светот, кои можат да ги следат и компензираат пулсните струи со различни фреквенции и амплитуди, а карактеристиките на компензацијата нема да бидат засегнати од карактеристичната импеданса на електричната мрежа.Основната теорија на филтрите за активно енергетско инженерство е родена во 1960-тите, проследено со подобрување на технологијата на интегрирано коло со целосна контрола на голема, средна и мала излезна моќност, подобрување на системот за контрола на модулацијата на ширината на импулсот и хармониците базирани на теорија на реактивно оптоварување со моментална брзина.Јасниот предлог на сегашниот метод за мониторирање на моменталната брзина доведе до брз развој на филтри за активно енергетско инженерство.Нејзиниот основен концепт е да ја следи хармоничната струја што потекнува од целта за компензација, а опремата за компензација создава фреквентен опсег на компензациона струја со иста големина и спротивен поларитет како хармоничната струја, така што ќе ја помести импулсната струја предизвикана од пулсовата струја. извор на оригиналната линија, а потоа направете ја струјата на електричната мрежа Вклучени се само основните порции.Главниот дел е генератор на хармониски бранови и систем за автоматска контрола, односно работи преку технологијата за обработка на дигитална слика која го контролира брзиот изолационен слој триод.
Во оваа фаза, од аспект на специјална контрола на импулсната струја, се појавија пасивни филтри и активни филтри во форма на комплементарни и мешани апликации, со целосно искористување на предностите на активните филтри како едноставна и јасна структура, лесно одржување, ниска цена. , и добри перформанси за компензација.Се ослободува од дефектите на големиот волумен и зголемената цена на активниот филтер и ги комбинира двата заедно за да го направи целиот системски софтвер да добие одлични перформанси.
2.2 Намалете ја импедансата на јамката и отсечете го методот на далноводот
Основната причина за генерирање на хармоници се должи на употребата на нелинеарни оптоварувања, затоа основното решение е да се одвојат далноводите на оптоварувањата што генерираат хармоници од далноводите на оптоварувањата чувствителни на хармониката.Искривената струја генерирана од нелинеарното оптоварување произведува искривен пад на напон на импедансата на кабелот, а синтетизираниот искривен напонски брановиден облик се применува на други оптоварувања поврзани на истата линија, каде што течат повисоки хармонични струи.Затоа, мерките за намалување на оштетувањето на пулсната струја може да се одржат и со зголемување на површината на пресекот на кабелот и намалување на импедансата на јамката.Во моментов, во Кина широко се користат методи како што се зголемување на капацитетот на трансформаторот, зголемување на површината на напречниот пресек на каблите, особено зголемување на површината на пресекот на неутралните кабли и избор на заштитни компоненти како што се прекинувачи и осигурувачи.Сепак, овој метод не може суштински да ги елиминира хармониците, туку ги намалува заштитните карактеристики и функции, ги зголемува инвестициите и ги зголемува скриените опасности во системот за напојување.Поврзете линеарни оптоварувања и нелинеарни оптоварувања од истото напојување
Излезните точки (PCC) почнуваат да го напојуваат колото поединечно, така што напонот надвор од рамката од дискретни оптоварувања не може да се пренесе на линеарното оптоварување.Ова е идеално решение за сегашниот проблем со хармониците.
2.3 Примени ја моќноста на инвертерот со зелена смарагд без хармонично загадување
Стандардот за квалитет на зелениот инвертер е дека влезните и излезните струи се синусни бранови, влезниот фактор на моќност може да се контролира, факторот на моќност може да се постави на 1 при секое оптоварување, а излезната фреквенција на фреквенцијата на моќност може да се контролира произволно.Вградениот AC реактор на фреквентниот конвертор може добро да ги потисне хармониците и да го заштити исправувачкиот мост од влијанието на моменталниот стрмен бран на напонот за напојување.Практиката покажува дека хармониската струја без реактор е очигледно поголема од онаа со реактор.За да се намалат пречките предизвикани од хармониското загадување, во излезното коло на фреквентниот конвертор е инсталиран филтер за бучава.Кога конверторот на фреквенција дозволува, носечката фреквенција на фреквентниот конвертор се намалува.Покрај тоа, во конверторите со висока моќност на фреквенции, обично се користи 12-пулсна или 18-пулсна исправка, а со тоа се намалува содржината на хармониците во напојувањето со елиминирање на ниските хармоници.На пример, 12 импулси, најниските хармоници се 11-тата, 13-та, 23-та и 25-та хармоника.Слично на тоа, за 18 единечни импулси, неколкуте хармоници се 17-тиот и 19-тиот хармоник.
Технологијата со ниска хармонија што се користи во меките стартери може да се сумира на следниов начин:
(1) Сериското множење на модулот за напојување на инвертерот избира 2 или околу 2 сериски поврзани модули за напојување на инвертерот и ги елиминира хармоничките компоненти според акумулацијата на брановиот облик.
(2) Колото на исправувачот се зголемува.Меките стартери со модулација на ширина на пулсот користат исправувачи со 121, 18 или 24 импулси за да ги намалат пулсните струи.
(3) Повторна употреба на модули за напојување на инвертерот во серија, со користење на 30 модули за напојување на инвертер со еднократна серија и повторно користење на колото за напојување, струјата на импулсот може да се намали.
(4) Користете нов метод на модулација за конверзија на DC фреквенција, како што е дијамантската модулација на векторскиот материјал на работниот напон.Во моментов, многу производители на инвертери придаваат големо значење на проблемот со хармониците и технички обезбедуваат позеленување на инверторот за време на дизајнот и фундаментално го решаваат хармонискиот проблем.
3 Заклучок
Во принцип, можеме јасно да ја разбереме причината за хармониците.Во однос на вистинската работа, луѓето можат да изберат пасивни филтри и активни филтри за да ја намалат карактеристичната импеданса на јамката, да ја отсечат релативната патека на пренос на хармониката, да развијат и применат зелени меки стартери без хармонично загадување и да ги претворат меките Хармониците генерирани од стартерот се контролира во мал опсег.
Време на објавување: април-13-2023 година