Frekvences pārveidotājus plaši izmanto mainīga ātruma pārvades sistēmu nozarē rūpnieciskajā ražošanā.Invertora taisngrieža ķēdes jaudas pārslēgšanas raksturlielumu dēļ tās komutācijas barošanas avotam tiek ģenerēta tipiska diskrēta sistēmas slodze.Frekvences pārveidotājs parasti darbojas vienlaikus ar citām ierīcēm, piemēram, datoriem un sensoriem uz vietas.Šīs ierīces lielākoties ir uzstādītas tuvumā un var viena otru ietekmēt.Tāpēc frekvences pārveidotāja pārstāvētās jaudas elektroniskās iekārtas ir viens no svarīgākajiem harmonikas avotiem publiskajā elektrotīklā, un jaudas elektronisko iekārtu radītais harmoniskais piesārņojums ir kļuvis par galveno šķērsli pašas jaudas elektroniskās tehnoloģijas attīstībai.
1.1. Kas ir harmonikas
Harmoniku galvenais cēlonis ir diskrēta sistēmas slodze.Kad strāva plūst cauri slodzei, nav lineāras attiecības ar pielietoto spriegumu, un plūst strāva, kas nav sinusoidāls vilnis, radot augstākas harmonikas.Harmoniskās frekvences ir pamatfrekvences veseli skaitļi.Saskaņā ar franču matemātiķa Furjē (M. Furjē) analīzes principu jebkuru atkārtotu viļņu formu var sadalīt sinusoidālā viļņa komponentos, ieskaitot pamatfrekvenci un pamatfrekvenču daudzkārtņu sērijas harmonikas.Harmonikas ir sinusoidālas viļņu formas, un katrai sinusoidālajai viļņu formai bieži ir atšķirīga frekvence, amplitūda un fāzes leņķis.Harmonikas var iedalīt pāra un nepāra harmonikas, trešais, piektais un septītais skaitlis ir nepāra harmonikas, bet otrais, četrpadsmitais, sestais un astotais skaitlis ir pāra harmonikas.Piemēram, ja pamata vilnis ir 50 Hz, otrā harmonika ir 10 Hz, bet trešā harmonika ir 150 Hz.Kopumā nepāra harmonikas ir vairāk kaitīgas nekā pāra harmonikas.Līdzsvarotā trīsfāzu sistēmā simetrijas dēļ ir novērstas pat harmonikas un pastāv tikai nepāra harmonikas.Trīsfāzu taisngrieža slodzei harmoniskā strāva ir 6n 1 harmonika, piemēram, 5, 7, 11, 13, 17, 19 utt. Mīkstā startera atslēga izraisa 5. un 7. harmoniku.
1.2. Attiecīgie harmonikas kontroles standarti
Invertora harmonikas vadībai jāpievērš uzmanība šādiem standartiem: prettraucējumu standarti: EN50082-1, -2, EN61800-3: starojuma standarti: EN5008l-1, -2, EN61800-3.Īpaši IEC10003, IEC1800-3 (EN61800-3), IEC555 (EN60555) un IEEE519-1992.
Vispārējie prettraucējumu standarti EN50081 un EN50082 un frekvences pārveidotāja standarts EN61800 (1ECl800-3) nosaka starojuma un prettraucējumu līmeņus iekārtām, kas darbojas dažādās vidēs.Iepriekš minētie standarti nosaka pieļaujamos radiācijas līmeņus dažādos vides apstākļos: L līmenis, bez radiācijas ierobežojuma.Tas ir piemērots lietotājiem, kuri izmanto mīkstos starterus neskartā dabiskajā vidē, un lietotājiem, kuri paši risina radiācijas avotu ierobežojumus.h klase ir robeža, ko nosaka EN61800-3, pirmā vide: ierobežojuma sadalījums, otrā vide.Kā radiofrekvenču filtra opcija, kas aprīkota ar radiofrekvenču filtru, var nodrošināt mīksto starteri, kas atbilst komerciālajam līmenim, ko parasti izmanto nerūpnieciskā vidē.
2 Harmoniskās kontroles pasākumi
Var pārvaldīt harmoniskās problēmas, var novērst radiācijas traucējumus un strāvas padeves sistēmas traucējumus, kā arī veikt tādus tehniskos pasākumus kā ekranēšana, izolācija, zemējums un filtrēšana.
(1) Uzklājiet pasīvo vai aktīvo filtru;
(2) Paceliet transformatoru, samaziniet ķēdes raksturīgo pretestību un atvienojiet strāvas līniju;
(3) Izmantojiet zaļu mīksto starteri, bez impulsa strāvas piesārņojuma.
2.1 Pasīvo vai aktīvo filtru izmantošana
Pasīvie filtri ir piemēroti komutācijas barošanas avotu raksturīgās pretestības maiņai īpašās frekvencēs, un ir piemēroti sistēmām, kas ir stabilas un nemainās.Aktīvie filtri ir piemēroti atsevišķu sistēmas slodžu kompensēšanai.
Pasīvie filtri ir piemēroti tradicionālajām metodēm.Pasīvais filtrs parādījās vispirms tā vienkāršās un skaidrās struktūras, zemo projektu investīciju, augstās darbības uzticamības un zemo ekspluatācijas izmaksu dēļ.Tie joprojām ir galvenie impulsu strāvu slāpēšanas līdzekļi.LC filtrs ir tradicionāla pasīva augstas pakāpes harmonikas slāpēšanas ierīce.Tā ir piemērota filtra kondensatoru, reaktoru un rezistoru kombinācija, un tā ir savienota paralēli augstas pakāpes harmonikas avotam.Papildus filtrēšanas funkcijai tai ir arī nederīga kompensācijas funkcija.Šādām ierīcēm ir daži nepārvarami trūkumi.Atslēgu ir ļoti viegli pārslogot, un pārslodzes gadījumā tā izdegs, kā rezultātā jaudas koeficients pārsniegs standartu, kompensācija un sods.Turklāt pasīvie filtri ir ārpus kontroles, tāpēc laika gaitā papildu trausluma vai tīkla slodzes izmaiņas mainīs sērijas rezonansi un samazinās filtra efektu.Vēl svarīgāk ir tas, ka pasīvais filtrs var filtrēt tikai vienu augstas pakāpes harmoniku (ja ir filtrs, tas var filtrēt tikai trešo harmoniku), tāpēc, ja tiek filtrētas dažādas augstas pakāpes harmonikas frekvences, var izmantot dažādus filtrus, lai palielinātu. aprīkojuma investīcijas.
Dažādās pasaules valstīs ir daudz veidu aktīvo filtru, kas var izsekot un kompensēt dažādu frekvenču un amplitūdu impulsu strāvas, un kompensācijas raksturlielumus neietekmēs elektrotīkla raksturīgā pretestība.Aktīvās jaudas inženierijas filtru pamatteorija radās 20. gadsimta 60. gados, kam sekoja lielas, vidējas un mazas izejas jaudas pilnas kontroles integrālās shēmas tehnoloģijas uzlabošana, impulsa platuma modulācijas vadības sistēmas pilnveidošana un harmonikas, kas balstītas uz momentānā ātruma reaktīvās slodzes teorija.Pašreizējās momentānās ātruma uzraudzības metodes skaidrais priekšlikums ir izraisījis aktīvās enerģijas inženierijas filtru strauju attīstību.Tās pamatkoncepcija ir uzraudzīt harmonisko strāvu, kas rodas no kompensācijas mērķa, un kompensācijas iekārta izveido kompensācijas strāvas frekvenču joslu ar tādu pašu izmēru un pretēju polaritāti kā harmoniskajai strāvai, lai kompensētu impulsa strāvu, ko rada impulsa strāva. sākotnējās līnijas avotu un pēc tam izveidojiet strāvas tīkla strāvu. Ir iekļautas tikai pamata porcijas.Galvenā daļa ir harmonisko viļņu ģenerators un automātiskā vadības sistēma, tas ir, tā darbojas, izmantojot digitālo attēlu apstrādes tehnoloģiju, kas kontrolē ātrās izolācijas slāņa triodi.
Šajā posmā īpašas impulsu strāvas kontroles aspektā pasīvie filtri un aktīvie filtri ir parādījušies papildinošu un jauktu lietojumu veidā, pilnībā izmantojot aktīvo filtru priekšrocības, piemēram, vienkāršu un skaidru struktūru, vieglu apkopi, zemas izmaksas. , un labu kompensācijas sniegumu.Tas novērš liela apjoma defektus un aktīvā filtra paaugstinātās izmaksas un apvieno abus kopā, lai visa sistēmas programmatūra iegūtu izcilu veiktspēju.
2.2 Samaziniet cilpas pretestību un nogrieziet pārvades līnijas metodi
Harmoniku ģenerēšanas pamatcēlonis ir saistīts ar nelineāru slodžu izmantošanu, tāpēc pamata risinājums ir harmoniku ģenerējošo slodžu elektropārvades līniju atdalīšana no harmoniku jutīgo slodžu elektropārvades līnijām.Nelineārās slodzes radītā izkropļotā strāva rada deformētu sprieguma kritumu uz kabeļa pretestības, un sintezētā izkropļotā sprieguma viļņu forma tiek pielietota citām slodzēm, kas pievienotas tai pašai līnijai, kur plūst lielākas harmonikas strāvas.Tāpēc pasākumus impulsa strāvas bojājumu samazināšanai var saglabāt arī, palielinot kabeļa šķērsgriezuma laukumu un samazinot cilpas pretestību.Pašlaik Ķīnā plaši tiek izmantotas tādas metodes kā transformatora jaudas palielināšana, kabeļu šķērsgriezuma laukuma palielināšana, īpaši neitrālo kabeļu šķērsgriezuma laukuma palielināšana un aizsargkomponentu, piemēram, slēdžu un drošinātāju, izvēle.Taču šī metode nevar būtībā novērst harmonikas, bet samazina aizsardzības raksturlielumus un funkcijas, palielina ieguldījumus un palielina slēptās briesmas elektroapgādes sistēmā.Pievienojiet lineārās slodzes un nelineārās slodzes no viena barošanas avota
Izejas punkti (PCC) sāk piegādāt ķēdei strāvu atsevišķi, tāpēc ārpus rāmja spriegumu no diskrētām slodzēm nevar pārnest uz lineāro slodzi.Tas ir ideāls pašreizējās harmonikas problēmas risinājums.
2.3. Lietojiet smaragda zaļo invertora jaudu bez harmoniskā piesārņojuma
Zaļā invertora kvalitātes standarts ir tāds, ka ieejas un izejas strāvas ir sinusoidāli, ieejas jaudas koeficients ir kontrolējams, jaudas koeficientu var iestatīt uz 1 pie jebkuras slodzes, un jaudas frekvences izejas frekvenci var kontrolēt patvaļīgi.Frekvences pārveidotājā iebūvētais maiņstrāvas reaktors var labi nomākt harmonikas un aizsargāt taisngrieža tiltu no strāvas padeves sprieguma momentānā stāvā viļņa ietekmes.Prakse rāda, ka harmoniskā strāva bez reaktora ir acīmredzami lielāka nekā ar reaktoru.Lai samazinātu harmoniskā piesārņojuma radītos traucējumus, frekvences pārveidotāja izejas ķēdē ir uzstādīts trokšņu filtrs.Kad frekvences pārveidotājs atļauj, frekvences pārveidotāja nesējfrekvence tiek samazināta.Turklāt lieljaudas frekvences pārveidotājos parasti tiek izmantota 12 impulsu vai 18 impulsu taisnošana, tādējādi samazinot harmoniku saturu barošanas avotā, novēršot zemās harmonikas.Piemēram, 12 impulsi, zemākās harmonikas ir 11., 13., 23. un 25. harmonikas.Līdzīgi 18 atsevišķiem impulsiem dažas harmonikas ir 17. un 19. harmonika.
Mīkstajos starteros izmantoto zemo harmonisko tehnoloģiju var apkopot šādi:
(1) Invertora barošanas avota moduļa sērijas reizināšana izvēlas 2 vai aptuveni 2 sērijveidā savienotus invertora barošanas moduļus un likvidē harmoniskās sastāvdaļas atbilstoši viļņu formas uzkrāšanai.
(2) Taisngrieža ķēde palielinās.Impulsu platuma modulācijas mīkstie starteri izmanto 121 impulsu, 18 impulsu vai 24 impulsu taisngriežus, lai samazinātu impulsu strāvas.
(3) Invertora jaudas moduļu atkārtota izmantošana sērijveidā, izmantojot 30 viena impulsa sērijas invertora jaudas moduļus un atkārtoti izmantojot strāvas ķēdi, impulsa strāvu var samazināt.
(4) Izmantojiet jaunu līdzstrāvas frekvences pārveidošanas modulācijas metodi, piemēram, darba sprieguma vektora materiāla dimanta modulāciju.Pašlaik daudzi invertoru ražotāji piešķir lielu nozīmi harmonikas problēmai un projektēšanas laikā tehniski nodrošina invertora ekoloģizāciju un principiāli atrisina harmonikas problēmu.
3 Secinājums
Kopumā mēs varam skaidri saprast harmoniku cēloni.Faktiskās darbības ziņā cilvēki var izvēlēties pasīvos filtrus un aktīvos filtrus, lai samazinātu cilpas raksturīgo pretestību, nogrieztu harmoniskās pārraides relatīvo ceļu, izstrādātu un lietotu zaļos mīkstos starterus bez harmoniskā piesārņojuma un pagrieztu mīksto. starteris tiek kontrolēts nelielā diapazonā.
Publicēšanas laiks: 13.04.2023