Frekvencijski pretvarači se široko koriste u industriji prijenosnih sustava s promjenjivom brzinom u industrijskoj proizvodnji.Zbog karakteristika prekidača snage inverterskog ispravljačkog kruga, tipično diskretno opterećenje sistema se generiše na njegovom prekidačkom napajanju.Pretvarač frekvencije obično radi istovremeno s drugim uređajima kao što su kompjuteri i senzori na licu mjesta.Ovi uređaji su uglavnom instalirani u blizini i mogu uticati jedni na druge.Stoga je energetska elektronska oprema koju predstavlja frekventni pretvarač jedan od važnih izvora harmonika u javnoj elektroenergetskoj mreži, a harmonijsko zagađenje koje stvara energetska elektronska oprema postala je glavna prepreka razvoju same energetske elektronske tehnologije.
1.1 Šta su harmonici
Osnovni uzrok harmonika je diskretno opterećenje sistema.Kada struja teče kroz opterećenje, ne postoji linearna veza s primijenjenim naponom, te struja koja nije sinusni val teče, stvarajući više harmonike.Harmoničke frekvencije su cjelobrojni višekratnici osnovne frekvencije.Prema principu analize francuskog matematičara Fouriera (M.Fourier), svaki ponavljajući talasni oblik može se razložiti na komponente sinusnog talasa uključujući osnovnu frekvenciju i harmonike niza osnovnih frekvencija višekratnika.Harmonici su sinusoidni talasni oblici, a svaki sinusoidni talasni oblik često ima različitu frekvenciju, amplitudu i fazni ugao.Harmonike možemo podijeliti na parne i neparne harmonike, treći, peti i sedmi broj su neparni harmonici, a drugi, četrnaesti, šesti i osmi su parni harmonici.Na primjer, kada je osnovni val 50Hz, drugi harmonik je 10Hz, a treći harmonik je 150Hz.Općenito, neparni harmonici su štetniji od parnih harmonika.U balansiranom trofaznom sistemu, zbog simetrije, parni harmonici su eliminisani i postoje samo neparni harmonici.Za trofazno opterećenje ispravljača, struja harmonika je 6n 1 harmonik, kao što je 5, 7, 11, 13, 17, 19, itd. Tipka mekog pokretača uzrokuje 5. i 7. harmonike.
1.2 Relevantni standardi za kontrolu harmonika
Kontrola harmonika pretvarača treba obratiti pažnju na sljedeće standarde: standardi za zaštitu od smetnji: EN50082-1, -2, EN61800-3: standardi za zračenje: EN5008l-1, -2, EN61800-3.Posebno IEC10003, IEC1800-3 (EN61800-3), IEC555 (EN60555) i IEEE519-1992.
Opšti standardi protiv smetnji EN50081 i EN50082 i standard za frekventni pretvarač EN61800 (1ECl800-3) definišu nivoe zračenja i zaštite od smetnji opreme koja radi u različitim okruženjima.Gore navedeni standardi definišu prihvatljive nivoe zračenja u različitim uslovima okoline: nivo L, bez ograničenja zračenja.Pogodan je za korisnike koji koriste soft startere u netaknutim prirodnim okruženjima i korisnike koji sami rješavaju ograničenja izvora zračenja.Klasa h je granica specificirana u EN61800-3, prvo okruženje: granična distribucija, drugo okruženje.Kao opcija za radiofrekventni filter, opremljen radiofrekventnim filterom može učiniti da soft starter bude na komercijalnom nivou, koji se obično koristi u neindustrijskom okruženju.
2 Mere harmonične kontrole
Harmonički problemi se mogu upravljati, smetnje zračenja i smetnje u sistemu napajanja mogu biti potisnute, a tehničke mjere kao što su zaštita, izolacija, uzemljenje i filtriranje mogu se usvojiti.
(1) Primijenite pasivni ili aktivni filter;
(2) Podignite transformator, smanjite karakterističnu impedanciju kola i isključite strujni vod;
(3) Koristite zeleni meki starter, bez zagađenja impulsnom strujom.
2.1 Korištenje pasivnih ili aktivnih filtera
Pasivni filteri su pogodni za promjenu karakteristične impedanse prekidačkih izvora napajanja na posebnim frekvencijama, a pogodni su za sisteme koji su stabilni i ne mijenjaju se.Aktivni filteri su pogodni za kompenzaciju diskretnih opterećenja sistema.
Pasivni filteri su pogodni za tradicionalne metode.Pasivni filter se prvi pojavio zbog svoje jednostavne i jasne strukture, malih ulaganja u projekat, visoke pouzdanosti rada i niskih troškova rada.Oni ostaju ključno sredstvo za suzbijanje pulsnih struja.LC filter je tradicionalni pasivni uređaj za suzbijanje harmonika visokog reda.To je odgovarajuća kombinacija filter kondenzatora, prigušnica i otpornika, a povezan je paralelno sa izvorom harmonika visokog reda.Osim funkcije filtriranja, ima i nevažeću funkciju kompenzacije.Takvi uređaji imaju neke nepremostive nedostatke.Ključ se vrlo lako preopterećuje, a prilikom preopterećenja će izgorjeti, što će uzrokovati da faktor snage premaši standard, nadoknadu i kaznu.Osim toga, pasivni filteri su van kontrole, tako da će s vremenom dodatno krhkost ili promjene mrežnog opterećenja promijeniti rezonanciju serije i smanjiti efekat filtera.Što je još važnije, pasivni filter može filtrirati samo jednu harmonijsku komponentu visokog reda (ako postoji filter, može filtrirati samo treći harmonik), tako da ako se filtriraju različite frekvencije harmonika visokog reda, mogu se koristiti različiti filteri za povećanje ulaganje u opremu.
U raznim zemljama svijeta postoji mnogo vrsta aktivnih filtera koji mogu pratiti i kompenzirati impulsne struje različitih frekvencija i amplituda, a na karakteristike kompenzacije neće utjecati karakteristična impedancija električne mreže.Osnovna teorija aktivnih energetskih filtera rođena je 1960-ih, nakon čega je uslijedilo poboljšanje tehnologije integriranog kola s punom kontrolom velike, srednje i male izlazne snage, poboljšanje sistema kontrole širine impulsa i harmonika zasnovanih na teorija reaktivnog opterećenja trenutne brzine.Jasan prijedlog trenutne metode praćenja trenutne brzine doveo je do brzog razvoja aktivnih energetskih filtera.Njegov osnovni koncept je praćenje harmonijske struje koja potiče od kompenzacijskog cilja, a kompenzacijska oprema stvara frekventni pojas kompenzacijske struje iste veličine i suprotnog polariteta kao i harmonička struja, kako bi se poništila impulsna struja uzrokovana impulsnom strujom. izvor izvorne linije, a zatim napraviti struju električne mreže Uključene su samo osnovne porcije.Glavni dio je generator harmonijskih valova i sistem automatskog upravljanja, odnosno radi kroz tehnologiju digitalne obrade slike koja upravlja brzom triodom izolacionog sloja.
U ovoj fazi, u aspektu specijalne kontrole impulsne struje, pojavili su se pasivni i aktivni filteri u obliku komplementarnih i mješovitih aplikacija, čime se u potpunosti iskorištavaju prednosti aktivnih filtera kao što su jednostavna i jasna struktura, jednostavno održavanje, niska cijena. , i dobre performanse kompenzacije.Otklanja nedostatke velike zapremine i povećane cijene aktivnog filtera, te kombinuje to dvoje zajedno kako bi cijeli sistemski softver postigao odlične performanse.
2.2 Smanjiti impedanciju petlje i prekinuti metodu dalekovoda
Osnovni uzrok generisanja harmonika je korištenje nelinearnih opterećenja, stoga je osnovno rješenje odvojiti strujne vodove opterećenja koja stvaraju harmonike od energetskih vodova opterećenja osjetljivih na harmonike.Izobličena struja generirana nelinearnim opterećenjem proizvodi izobličeni pad napona na impedanciji kabela, a sintetizirani izobličeni naponski valni oblik se primjenjuje na druga opterećenja povezana na istu liniju, gdje teku više harmonijske struje.Stoga se mjere za smanjenje oštećenja impulsne struje također mogu održavati povećanjem površine poprečnog presjeka kabla i smanjenjem impedanse petlje.Trenutno se u Kini široko koriste metode kao što su povećanje kapaciteta transformatora, povećanje površine poprečnog presjeka kablova, posebno povećanje površine poprečnog presjeka neutralnih kablova i odabir zaštitnih komponenti kao što su prekidači i osigurači.Međutim, ova metoda ne može suštinski eliminisati harmonike, ali smanjuje karakteristike zaštite i funkcije, povećava ulaganja i povećava skrivene opasnosti u sistemu napajanja.Povežite linearna i nelinearna opterećenja iz istog izvora napajanja
Tačke izlaza (PCC) počinju da snabdevaju strujom strujno kolo pojedinačno, tako da se napon izvan okvira iz diskretnih opterećenja ne može preneti na linearno opterećenje.Ovo je idealno rješenje za trenutni harmonički problem.
2.3 Primijenite smaragdno zelenu snagu pretvarača bez harmonijskog zagađenja
Standard kvalitete zelenog pretvarača je da su ulazna i izlazna struja sinusni valovi, ulazni faktor snage se može kontrolirati, faktor snage se može postaviti na 1 pod bilo kojim opterećenjem, a izlazna frekvencija frekvencije snage može se kontrolirati proizvoljno.Ugrađeni AC reaktor frekventnog pretvarača može dobro potisnuti harmonike i zaštititi ispravljački most od utjecaja trenutnog strmog vala napona napajanja.Praksa pokazuje da je harmonička struja bez reaktora očigledno veća od one sa reaktorom.Kako bi se smanjile smetnje uzrokovane harmonijskim zagađenjem, u izlazni krug frekventnog pretvarača ugrađen je filter za šum.Kada frekventni pretvarač to dozvoljava, frekvencija nosioca frekvencijskog pretvarača se smanjuje.Osim toga, u frekventnim pretvaračima velike snage obično se koristi 12-pulsno ili 18-pulsno ispravljanje, čime se smanjuje sadržaj harmonika u napajanju eliminacijom niskih harmonika.Na primjer, 12 impulsa, najniži harmonici su 11., 13., 23. i 25. harmonici.Slično, za 18 pojedinačnih impulsa, nekoliko harmonika su 17. i 19. harmonici.
Tehnologija niskih harmonika koja se koristi u soft starterima može se sažeti na sljedeći način:
(1) Serijsko množenje modula napajanja invertera odabire 2 ili oko 2 serijski povezana modula napajanja invertera i eliminiše harmonijske komponente u skladu sa akumulacijom talasnog oblika.
(2) Krug ispravljača se povećava.Softstarteri sa modulacijom širine impulsa koriste ispravljače sa 121, 18 ili 24 impulsa za smanjenje impulsnih struja.
(3) Ponovno korištenje inverterskih energetskih modula u seriji, korištenjem 30 jednopulsnih serijskih inverterskih energetskih modula i ponovnom upotrebom strujnog kruga, impulsna struja se može smanjiti.
(4) Koristite novu metodu modulacije konverzije DC frekvencije, kao što je dijamantska modulacija materijala vektora radnog napona.Trenutno, mnogi proizvođači pretvarača pridaju veliku važnost problemu harmonika i tehnički osiguravaju ozelenjavanje pretvarača tokom projektiranja i fundamentalno rješavaju problem harmonika.
3 Zaključak
Općenito, možemo jasno razumjeti uzrok harmonika.Što se tiče stvarnog rada, ljudi mogu odabrati pasivne i aktivne filtere kako bi smanjili karakterističnu impedanciju petlje, prekinuli relativnu putanju harmonijskog prijenosa, razvili i primijenili zelene soft startere bez harmonijskog zagađenja i okrenuli meke Harmonike koje stvara starter se kontroliše u malom opsegu.
Vrijeme objave: Apr-13-2023