Frekvensomformere er mye brukt i overføringssystemindustrien med variabel hastighet i industriell produksjon.På grunn av kraftsvitsjekarakteristikkene til omformerens likeretterkrets, genereres en typisk diskret systembelastning på dens svitsjestrømforsyning.Frekvensomformeren fungerer vanligvis samtidig med andre enheter som datamaskiner og sensorer på stedet.Disse enhetene er for det meste installert i nærheten og kan påvirke hverandre.Derfor er kraftelektronisk utstyr representert av frekvensomformer en av de viktige harmoniske kildene i det offentlige strømnettet, og den harmoniske forurensningen som genereres av kraftelektronisk utstyr har blitt hovedhindringen for utviklingen av selve kraftelektronisk teknologi.
1.1 Hva er harmoniske
Grunnårsaken til harmoniske er diskret systembelastning.Når en strøm flyter gjennom lasten, er det ingen lineær sammenheng med den påførte spenningen, og en annen strøm enn en sinusbølge flyter, og genererer høyere harmoniske.Harmoniske frekvenser er heltallsmultipler av grunnfrekvensen.I henhold til analyseprinsippet til den franske matematikeren Fourier (M.Fourier), kan enhver repeterende bølgeform dekomponeres til sinusbølgekomponenter, inkludert grunnfrekvens og harmoniske av en rekke fundamentale frekvensmultipler.Overtoner er sinusformede bølgeformer, og hver sinusformede bølgeform har ofte en annen frekvens, amplitude og fasevinkel.Overtoner kan deles inn i partall og oddetall, det tredje, femte og syvende tallet er oddetall, og det andre, fjortende, sjette og åttende tallet er partallsovertoner.For eksempel, når grunnbølgen er 50 Hz, er den andre harmoniske 10 Hz, og den tredje harmoniske er 150 Hz.Generelt er odde harmoniske mer skadelige enn jevne harmoniske.I et balansert trefasesystem, på grunn av symmetri, har jevne harmoniske blitt eliminert og bare odde harmoniske eksisterer.For trefase likeretterbelastningen er den harmoniske strømmen 6n 1 harmonisk, slik som 5, 7, 11, 13, 17, 19 osv. Mykstartnøkkelen forårsaker den 5. og 7. harmoniske.
1.2 Relevante standarder for harmonisk kontroll
Inverter harmonisk kontroll bør ta hensyn til følgende standarder: anti-interferensstandarder: EN50082-1, -2, EN61800-3: strålingsstandarder: EN5008l-1, -2, EN61800-3.Spesielt IEC10003, IEC1800-3 (EN61800-3), IEC555 (EN60555) og IEEE519-1992.
De generelle antiinterferensstandardene EN50081 og EN50082 og frekvensomformerstandarden EN61800 (1ECl800-3) definerer strålings- og antiinterferensnivåene til utstyr som opererer i forskjellige miljøer.De ovennevnte standardene definerer akseptable strålingsnivåer under ulike miljøforhold: nivå L, ingen strålingsgrense.Den er egnet for brukere som bruker mykstartere i upåvirkede naturmiljøer og brukere som løser strålingskilderestriksjoner på egen hånd.Klasse h er grensen spesifisert av EN61800-3, første miljø: grensefordeling, andre miljø.Som et alternativ for radiofrekvensfilter, utstyrt med radiofrekvensfilter kan mykstarteren møte det kommersielle nivået, som vanligvis brukes i ikke-industrielt miljø.
2 Harmoniske kontrolltiltak
Harmoniske problemer kan håndteres, strålingsinterferens og strømforsyningssysteminterferens kan undertrykkes, og tekniske tiltak som skjerming, isolasjon, jording og filtrering kan tas i bruk.
(1) Bruk passivt filter eller aktivt filter;
(2) Løft transformatoren, reduser den karakteristiske impedansen til kretsen og koble fra strømledningen;
(3) Bruk grønn mykstarter, ingen pulsstrømforurensning.
2.1 Bruke passive eller aktive filtre
Passive filtre er egnet for å endre den karakteristiske impedansen til bytte av strømforsyninger ved spesielle frekvenser, og er egnet for systemer som er stabile og ikke endres.Aktive filtre er egnet for å kompensere diskrete systembelastninger.
Passive filtre er egnet for tradisjonelle metoder.Det passive filteret dukket opp først på grunn av dets enkle og klare struktur, lave prosjektinvesteringer, høy driftssikkerhet og lave driftskostnader.De forblir nøkkelmidlet for å undertrykke pulserende strømmer.LC-filteret er en tradisjonell passiv høyordens harmonisk undertrykkingsenhet.Det er en passende kombinasjon av filterkondensatorer, reaktorer og motstander, og kobles parallelt med den høyordens harmoniske kilden.I tillegg til filtreringsfunksjonen har den også en ugyldig kompensasjonsfunksjon.Slike enheter har noen uoverstigelige ulemper.Nøkkelen er veldig lett å bli overbelastet, og den vil brenne ut ved overbelastning, noe som vil føre til at effektfaktoren overskrider standard, kompensasjon og straff.I tillegg er passive filtre ute av kontroll, så over tid vil ytterligere sprøhet eller endringer i nettverksbelastning endre serieresonansen og redusere filtereffekten.Enda viktigere, det passive filteret kan bare filtrere én høyordens harmonisk komponent (hvis det er et filter, kan det bare filtrere den tredje harmoniske), slik at hvis forskjellige høyordens harmoniske frekvenser filtreres, kan forskjellige filtre brukes for å øke utstyrsinvestering.
Det er mange typer aktive filtre i forskjellige land i verden, som kan spore og kompensere pulsstrømmer med forskjellige frekvenser og amplituder, og kompensasjonsegenskapene vil ikke bli påvirket av den karakteristiske impedansen til strømnettet.Den grunnleggende teorien om filtre for aktiv kraftteknologi ble født på 1960-tallet, etterfulgt av forbedringen av stor, middels og liten utgangseffekt fullkontroll integrerte kretsteknologi, forbedring av pulsbreddemodulasjonskontrollsystemet og harmoniske basert på reaktiv belastningsteori for øyeblikkelig hastighet.Det klare forslaget til den nåværende metoden for øyeblikkelig hastighetsovervåking har ført til den raske utviklingen av aktive krafttekniske filtre.Dets grunnleggende konsept er å overvåke den harmoniske strømmen som kommer fra kompensasjonsmålet, og kompensasjonsutstyret lager et frekvensbånd av kompensasjonsstrøm med samme størrelse og motsatt polaritet som den harmoniske strømmen, for å forskyve pulsstrømmen forårsaket av pulsstrømmen kilden til den opprinnelige linjen, og deretter gjøre strømmen av strømnettet Bare grunnleggende serveringer er inkludert.Hoveddelen er den harmoniske bølgegeneratoren og det automatiske kontrollsystemet, det vil si at det fungerer gjennom den digitale bildebehandlingsteknologien som styrer den raske isolerende lagtrioden.
På dette stadiet, i aspektet av spesiell pulsstrømkontroll, har passive filtre og aktive filtre dukket opp i form av komplementære og blandede applikasjoner, og utnytter fordelene med aktive filtre fullt ut som enkel og oversiktlig struktur, enkelt vedlikehold, lave kostnader , og god kompensasjonsytelse.Den kvitter seg med defektene med stort volum og økte kostnader ved det aktive filteret, og kombinerer de to sammen for å få hele systemprogramvaren til å oppnå utmerket ytelse.
2.2 Reduser impedansen til sløyfen og kutt av overføringslinjemetoden
Grunnårsaken til harmonisk generering skyldes bruken av ikke-lineære belastninger, derfor er den grunnleggende løsningen å skille kraftlinjene til de harmonisk-genererende belastningene fra kraftlinjene til de harmonisk-følsomme belastningene.Den forvrengte strømmen som genereres av den ikke-lineære belastningen produserer et forvrengt spenningsfall på impedansen til kabelen, og den syntetiserte forvrengte spenningsbølgeformen påføres andre belastninger koblet til samme linje, der høyere harmoniske strømmer flyter.Derfor kan tiltak for å redusere pulsstrømskader også opprettholdes ved å øke tverrsnittsarealet til kabelen og redusere sløyfeimpedansen.For tiden er metoder som å øke transformatorkapasiteten, øke tverrsnittsarealet til kabler, spesielt å øke tverrsnittsarealet til nøytrale kabler, og velge beskyttelseskomponenter som effektbrytere og sikringer mye brukt i Kina.Imidlertid kan denne metoden ikke fundamentalt eliminere harmoniske, men reduserer beskyttelsesegenskapene og funksjonene, øker investeringene og øker skjulte farer i strømforsyningssystemet.Koble til lineære laster og ikke-lineære laster fra samme strømforsyning
Utgangspunkter (PCC) begynner å levere strøm til kretsen individuelt, så spenningen utenfor rammen fra diskrete belastninger kan ikke overføres til den lineære belastningen.Dette er en ideell løsning på det aktuelle harmoniske problemet.
2.3 Bruk smaragdgrønn inverterkraft uten harmonisk forurensning
Kvalitetsstandarden til den grønne omformeren er at inngangs- og utgangsstrømmene er sinusbølger, inngangseffektfaktoren er kontrollerbar, effektfaktoren kan settes til 1 under enhver belastning, og utgangsfrekvensen til strømfrekvensen kan kontrolleres vilkårlig.Den innebygde AC-reaktoren til frekvensomformeren kan godt undertrykke harmoniske og beskytte likeretterbroen mot påvirkning av den øyeblikkelige bratte bølgen til strømforsyningsspenningen.Praksis viser at den harmoniske strømmen uten reaktor åpenbart er høyere enn med reaktor.For å redusere interferensen forårsaket av harmonisk forurensning, er et støyfilter installert i utgangskretsen til frekvensomformeren.Når frekvensomformeren tillater det, reduseres bærefrekvensen til frekvensomformeren.I tillegg, i høyeffekts frekvensomformere, brukes vanligvis 12-puls eller 18-puls likeretting, for derved å redusere harmonisk innhold i strømforsyningen ved å eliminere lave harmoniske.For eksempel, 12 pulser, de laveste harmoniske er 11., 13., 23. og 25. harmoniske.Tilsvarende, for 18 enkeltpulser, er de få harmoniske 17. og 19. harmoniske.
Den lave harmoniske teknologien som brukes i mykstartere kan oppsummeres som følger:
(1) Seriemultiplikasjonen av inverterstrømforsyningsmodulen velger 2 eller ca. 2 seriekoblede inverterstrømforsyningsmoduler, og eliminerer de harmoniske komponentene i henhold til bølgeformakkumuleringen.
(2) Likeretterkretsen øker.Mykstartere med pulsbreddemodulasjon bruker 121-puls, 18-puls eller 24-puls likerettere for å redusere pulsstrømmer.
(3) Gjenbruk av inverterkraftmoduler i serie, ved å bruke 30 enkeltpulsserie inverterkraftmoduler og gjenbruk av strømkretsen, kan pulsstrømmen reduseres.
(4) Bruk en ny DC-frekvenskonverteringsmodulasjonsmetode, for eksempel diamantmodulering av arbeidsspenningsvektormaterialet.For tiden legger mange inverterprodusenter stor vekt på det harmoniske problemet, og sikrer teknisk grønngjøring av omformeren under design, og løser fundamentalt det harmoniske problemet.
3 Konklusjon
Generelt kan vi tydelig forstå årsaken til harmoniske.Når det gjelder faktisk drift, kan folk velge passive filtre og aktive filtre for å redusere den karakteristiske impedansen til sløyfen, kutte av den relative banen til harmonisk overføring, utvikle og bruke grønne mykstartere uten harmonisk forurensning, og snu den myke harmoniske generert av starteren styres innenfor et lite område.
Innleggstid: 13-apr-2023