В сферата на управлението на промишлени двигатели задвижванията с променлива честота (VFD) играят ключова роля за оптимизиране на консумацията на енергия и подобряване на производителността на двигателя. Като специализиран доставчик на 15KW VFD, аз съм добре запознат с техническите тънкости, които правят тези устройства незаменими в съвременния индустриален пейзаж. Един от най-важните аспекти, които трябва да разберете, когато работите с VFD, е тяхното хармонично съдържание.
Разбиране на хармониците в VFD
Хармониците са честоти, които са кратни на основната честота на електрическата система. В повечето енергийни системи основната честота е 50Hz или 60Hz. Когато VFD работи, той използва полупроводникови комутационни устройства, за да преобразува входящото променливотоково захранване в постоянен ток и след това обратно в променливотоково захранване с променлива честота. Този процес на преобразуване не е идеален и генерира електрически токове и напрежения при тези хармонични честоти.
Хармоничното съдържание на VFD е сериозно безпокойство поради няколко причини. Първо, прекомерните хармоници могат да причинят прегряване в електрическо оборудване като трансформатори, двигатели и кабели. Това е така, защото допълнителните токове, протичащи при хармонични честоти, водят до повишено резистивно нагряване съгласно формулата (P = I^{2}R), където (P) е разсейване на мощността, (I) е ток и (R) е съпротивление. Второ, хармониците могат да доведат до смущения в комуникационните системи и друго чувствително електронно оборудване, причинявайки неизправности и намалена надеждност.
Механизми за генериране на хармоници в 15KW VFD
15KW VFD обикновено се състои от токоизправител, DC връзка и инвертор. Токоизправителното стъпало, което обикновено е диодна или тиристорна верига, преобразува входящата променлива мощност в постоянна мощност. По време на това преобразуване възниква нелинейно потребление на ток, което е основният източник на хармоници.
DC връзката съхранява постояннотоковото захранване и осигурява стабилен източник на напрежение за инвертора. След това инверторът преобразува DC мощността обратно в AC мощност с променлива честота, подходяща за управление на скоростта на двигателя. Превключващото действие на инвертора също допринася за генерирането на хармоници, макар и обикновено в по-малка степен в сравнение с токоизправителя.
Хармоничният спектър на 15KW VFD може да бъде анализиран с помощта на анализ на Фурие. Най-често срещаните хармоници, генерирани от VFD, са нечетните хармоници, като 3-ти, 5-ти, 7-ми, 11-ти и 13-ти хармоници. Тези хармоници са значителни, защото могат да причинят специфични проблеми в електрическата система. Например, 3-тият хармоник може да доведе до претоварване на неутралата в трифазни четирипроводни системи, тъй като 3-те хармоници на всичките три фази са във фаза в неутралния проводник.
Въздействие на хармоничното съдържание върху електрическата система
Наличието на хармоници в 15KW VFD може да има далечни последствия за цялостната електрическа система. В допълнение към проблемите с прегряването и смущенията, споменати по-рано, хармониците също могат да повлияят на фактора на мощността на системата. Факторът на мощността е мярка за това колко ефективно се използва електрическата енергия и ниският фактор на мощността може да доведе до по-високи разходи за енергия за крайния потребител.
Когато има хармоници, привидната мощност (произведението на напрежение и ток) е по-висока от реалната мощност (мощността, действително използвана за извършване на работа). Тази разлика се дължи на реактивната мощност, свързана с хармоничните токове. Електронните услуги често таксуват индустриалните клиенти за нисък фактор на мощността, така че намаляването на хармоничното съдържание може да доведе до значителни икономии на разходи.
Намаляване на хармониците в 15KW VFD
Като доставчик на 15KW VFD, аз съм наясно, че има няколко метода за смекчаване на хармоничното съдържание в VFD. Един от най-разпространените методи е използването на пасивни филтри. Пасивните филтри са съставени от индуктори, кондензатори и резистори и са проектирани да предложат пътища с нисък импеданс за специфични хармонични честоти. Например, настроен филтър може да бъде проектиран да шунтира тока на 5-та хармоника далеч от основната електрическа система.
Друг подход е използването на активни хармонични филтри. Активните филтри непрекъснато следят хармоничните токове в системата и инжектират равни и противоположни токове, за да елиминират хармониците. Въпреки че активните филтри са по-скъпи от пасивните, те предлагат по-голяма гъвкавост и по-добра производителност, особено в приложения, където характеристиките на натоварване се променят често.
В някои случаи многоимпулсните VFD също могат да се използват за намаляване на хармониците. Многоимпулсният VFD използва трансформатор за изместване на фазата, за да създаде множество входни фази, което може значително да намали хармоничното съдържание. Например, 12-импулсен или 18-импулсен VFD може да намали 5-ия и 7-ия хармоник до много ниско ниво.
Нашите предложения и решения
Като доставчик на 15KW VFD, ние разбираме важността на предоставянето на висококачествени продукти с ниско съдържание на хармоници. Нашите VFD са проектирани с усъвършенствана технология за минимизиране на генерирането на хармоници от самото начало. Ние също така предлагаме гама от хармонични решения за смекчаване, за да отговорим на специфичните нужди на нашите клиенти.
За тези, които търсят надежденЧестотен регулатор за трифазен двигател, нашите 15KW VFD са отличен избор. Подходящи са за широка гама трифазни двигатели, осигуряващи прецизен контрол на скоростта и икономия на енергия. НашитеВекторно управление VFDмоделите предлагат още по-усъвършенствани възможности за управление, което позволява по-добър контрол на въртящия момент и динамична производителност.
Освен това имаме660V - 690V VFDналични опции за приложения, които изискват работа с по-високо напрежение. Тези VFD са проектирани да се справят с повишеното електрическо напрежение и все пак да поддържат ниско хармонично съдържание.
Заключение и призив за действие
Разбирането на хармоничното съдържание на 15KW VFD е от решаващо значение за осигуряване на безопасна и ефективна работа на индустриални електрически системи. Като доставчик, ние се ангажираме да предоставяме на нашите клиенти VFD, които не само отговарят на техните изисквания за производителност, но и минимизират отрицателното въздействие на хармониците.
Ако се нуждаете от 15KW VFD или имате някакви въпроси относно смекчаването на хармониците, препоръчваме ви да се свържете с нас. Нашият екип от експерти е готов да ви помогне да изберете правилния продукт и решение за вашето конкретно приложение. Очакваме с нетърпение възможността да работим с вас и да ви помогнем да оптимизирате вашите системи за управление на двигателя.
Референции
- Браун, Х. (2018). Качество на мощността в електрическите системи: Разбиране и смекчаване на хармониците. IEEE Press.
- Смит, Дж. (2020). Задвижвания с променлива честота: Принципи и приложения. Макгроу - Хил.
- Международна електротехническа комисия (IEC). (2019 г.). IEC 61000 - 3 - 12: Електромагнитна съвместимост (EMC) - Част 3 - 12: Граници - Граници за излъчване на хармоничен ток (входящ ток на оборудване ≤ 16 A на фаза и > 75 A на фаза).