A 15 kW-os változtatható frekvenciájú meghajtók (VFD) szállítójaként megértem, hogy fontos a harmonikus problémák megoldása ezekben az eszközökben. A felharmonikusok számos problémát okozhatnak, a berendezés túlmelegedésétől és idő előtti meghibásodásától kezdve a többi elektromos rendszer zavarásáig. Ebben a blogbejegyzésben megosztok néhány hatékony stratégiát a 15 kW-os VFD harmonikusainak csökkentésére.
Harmonikusok megértése VFD-ben
Mielőtt belemerülnénk a megoldásokba, alapvető fontosságú, hogy megértsük, mik azok a harmonikusok, és miért fordulnak elő a VFD-kben. A VFD egy elektronikus eszköz, amely a váltakozó áramú motor fordulatszámát a rátáplált frekvencia és feszültség változtatásával szabályozza. A bejövő váltóáram változó frekvenciává és feszültségűvé alakításának folyamata gyakran felharmonikusok keletkezését eredményezi.
A harmonikusok az energiarendszer alapfrekvenciájának többszörösei. Egy tipikus elektromos hálózatban az alapfrekvencia 50 Hz vagy 60 Hz. A harmonikusok torzíthatják az elektromos áram és feszültség szinuszos hullámformáját, ami megnövekedett veszteségekhez, csökkentett hatékonysághoz és az elektromos berendezések esetleges károsodásához vezethet.
A harmonikusok hatása
A harmonikusok jelenléte egy 15 kW-os VFD-ben számos negatív következménnyel járhat:
- Berendezés túlmelegedése: A felharmonikusok további melegedést okozhatnak a transzformátorokban, motorokban és más elektromos alkatrészekben. Ez a túlmelegedés csökkentheti a berendezés élettartamát és növelheti a meghibásodás kockázatát.
- Áramminőségi problémák: A felharmonikusok ronthatják az elektromos rendszer áramminőségét, ami feszültségingadozáshoz, vibráláshoz és más érzékeny berendezésekkel való interferenciához vezethet.
- Megnövekedett energiafogyasztás: A felharmonikusok jelenléte növelheti az elektromos rendszerben folyó összáramot, ami magasabb energiafogyasztást és megnövekedett villamosenergia-költséget eredményez.
- Kommunikációs rendszerekkel való interferencia: A felharmonikusok interferenciát is okozhatnak a kommunikációs rendszerekben, például a rádió- és televíziójelekben, ami rossz vételhez és jelromláshoz vezethet.
Stratégiák a harmonikusok csökkentésére egy 15 kW-os VFD-ben
1. Vonalreaktorok használata
A vonalreaktorok induktív eszközök, amelyek a VFD bemeneti oldalára telepíthetők. Segítenek csökkenteni a harmonikus áramtorzítást azáltal, hogy impedanciát vezetnek be az elektromos áramkörbe. A vonalreaktorok segíthetnek megvédeni a VFD-t a feszültségcsúcsoktól és a tranziens túláramoktól.
A 15 kW-os VFD vonalreaktorának kiválasztásakor fontos figyelembe venni a következő tényezőket:
- Induktivitás értéke: A vonali reaktor induktivitásának értékét a VFD névleges árama és a szükséges harmonikuscsökkentés mértéke alapján kell kiválasztani.
- Névleges feszültség: A vonali reaktor névleges feszültségének kompatibilisnek kell lennie a VFD bemeneti feszültségével.
- Teljesítmény besorolás: A vonali reaktor névleges teljesítményének elegendőnek kell lennie a VFD teljes terhelési áramának kezelésére.
2. DC Link fojtótekercsek felszerelése
Az egyenáramú kör fojtótekercsei egy másik hatékony módszer a harmonikusok csökkentésére egy 15 kW-os VFD-ben. A VFD DC köri áramkörébe vannak beépítve, és segítenek az egyenfeszültség kiegyenlítésében és a harmonikus áramtorzítás csökkentésében.
A DC kör fojtótekercsei úgy működnek, hogy energiát tárolnak a mágneses mezőjükben, és szükség esetén visszaengedik az áramkörbe. Ez segít csökkenteni az áram hullámzását az egyenáramú körben, és javítja a VFD teljesítménytényezőjét.
A 15 kW-os VFD egyenáramú köri fojtótekercsének kiválasztásakor fontos figyelembe venni a következő tényezőket:
- Induktivitás értéke: A DC köri fojtótekercs induktivitásának értékét a VFD névleges árama és a szükséges harmonikuscsökkentés mértéke alapján kell kiválasztani.
- Névleges feszültség: A DC köri fojtótekercs névleges feszültségének kompatibilisnek kell lennie a VFD DC köri feszültségével.
- Teljesítmény besorolás: A DC köri fojtótekercs névleges teljesítményének elegendőnek kell lennie a VFD teljes terhelési áramának kezelésére.
3. Aktív harmonikus szűrők alkalmazása
Az aktív harmonikus szűrők olyan fejlett elektronikus eszközök, amelyek képesek aktívan figyelni és kompenzálni a felharmonikusokat az elektromos rendszerben. Úgy működnek, hogy egyenlő és ellentétes harmonikus áramokat fecskendeznek a rendszerbe, hogy kiiktassák a VFD által generált harmonikusokat.
Az aktív harmonikus szűrők rendkívül hatékonyan csökkentik a harmonikusokat és javítják az elektromos rendszer energiaminőségét. Programozhatók további funkciók biztosítására is, mint például a teljesítménytényező korrekciója és a feszültségszabályozás.
Az aktív harmonikus szűrők azonban viszonylag drágák a többi harmonikus csökkentő módszerhez képest. Bonyolultabb telepítést és karbantartást is igényelnek.
4. Kiváló minőségű VFD-k kiválasztása
Maga a VFD kialakítása és minősége is jelentős hatással lehet a generált harmonikusok szintjére. A 15 kW-os VFD kiválasztásakor fontos, hogy egy olyan jó hírű gyártó termékét válasszon, amely fejlett harmonikus redukciós technológiát használ.
Egyes kiváló minőségű VFD-ket beépített harmonikus szűrőkkel vagy fejlett vezérlőalgoritmusokkal tervezték, amelyek hatékonyan csökkentik a harmonikus áramtorzítást. Például aAC vezérlő meghajtóésVF Control VFDkét olyan termék, amelyek fejlett technológiát alkalmaznak a harmonikusok minimalizálása érdekében.
5. Rendszertervezés és elrendezés
A rendszer megfelelő tervezése és elrendezése szintén segíthet a harmonikusok hatásának csökkentésében. Például a VFD leválasztása más érzékeny berendezésektől segíthet a harmonikusok által okozott interferencia minimalizálásában. Ezenkívül az árnyékolt kábelek és a megfelelő földelési technikák csökkenthetik a VFD által keltett elektromágneses interferenciát (EMI).
Felügyelet és karbantartás
A harmonikus csökkentő intézkedések végrehajtása után fontos rendszeresen ellenőrizni a 15 kW-os VFD és az elektromos rendszer teljesítményét. Ezt teljesítményminőség-elemzőkkel lehet megtenni, amelyek képesek mérni a harmonikusok szintjét, a teljesítménytényezőt és más elektromos paramétereket.
A VFD és a hozzá tartozó berendezések rendszeres karbantartása is elengedhetetlen a megfelelő működésük biztosításához. Ez magában foglalja a csatlakozások tömítettségének ellenőrzését, a hűtőrendszer ellenőrzését és az elhasználódott alkatrészek cseréjét.
Következtetés
A 15 kW-os VFD felharmonikusainak csökkentése kulcsfontosságú az elektromos rendszer megbízható működésének biztosításához és a csatlakoztatott berendezések védelméhez. Vonalreaktorok, DC köri fojtótekercsek, aktív harmonikus szűrők használatával, kiváló minőségű VFD-k kiválasztásával, valamint megfelelő rendszertervezés és -elrendezés megvalósításával a harmonikusok szintje hatékonyan csökkenthető.
15 kW-os VFD-k szállítójaként elkötelezett vagyok amellett, hogy kiváló minőségű termékeket és megoldásokat kínáljak ügyfeleinknek a harmonikus problémák megoldásában. Ha többet szeretne megtudni rólunk15 kW-os VFD-kvagy segítségre van szüksége a harmonikus redukcióhoz, forduljon hozzánk bizalommal konzultációért. Bízunk benne, hogy hosszú távú partneri kapcsolatot építhetünk ki Önnel.
Hivatkozások
- IEEE 519 – 2014 szabvány, „Az IEEE javasolt gyakorlata és követelményei az elektromos energiarendszerek harmonikus szabályozásához”.
- „Változó frekvenciájú meghajtók: kiválasztás, alkalmazás és hibaelhárítás”, Dan Beaty.
- Műszaki dokumentumok és alkalmazási megjegyzések vezető VFD gyártóktól.