A harmonikus torzítás kritikus szempont a megértéshez, amikor a ventilátor szivattyú -változó frekvenciameghajtásokkal (VFD) kezelik. A ventilátor szivattyú VFD -k elkötelezett szállítójaként első kézből tanúi voltam a harmonikus torzulásnak ezen alapvető eszközök teljesítményére és hosszú élettartamára gyakorolt hatására. Ebben a blogban belemerülem a harmonikus torzításba, annak következményei a ventilátor szivattyú VFD -jére, és hogyan tudjuk enyhíteni annak hatásait.
A harmonikus torzulás megértése
A kezdethez definiáljuk a harmonikus torzulást. Ideális elektromos rendszerben a feszültség és az áram hullámformák tiszta szinuszhullámok. Ugyanakkor a valós világ forgatókönyveiben, különösen olyan nem lineáris terhelésekkel rendelkező rendszerekben, mint a VFD -k, a hullámformák eltérnek a tiszta szinusz alakjától. A harmonikusok olyan frekvenciák, amelyek az alapfrekvencia egész számú szorzói (pl. Egy 50 Hz -es energiarendszerben a 2. harmonikus 100 Hz, a harmadik 150 Hz, és így tovább).
A harmonikus torzítás akkor fordul elő, amikor ezek a harmonikus frekvenciák jelen vannak az elektromos rendszerben, ami az áram és a feszültség hullámformáinak torzulását eredményezi. Általában a teljes harmonikus torzulás (THD) százalékában mérik. A THD egy numerikus érték, amely az összes harmonikus komponens hatalmának és az alapkomponens hatalmának összegének arányát képviseli.
Miért számít a harmonikus torzítás a ventilátor szivattyú VFD -kben
Hatás a berendezések teljesítményére
A ventilátor szivattyú VFD -k esetében a harmonikus torzítás számos káros hatással lehet a teljesítményre. A torz áram és a feszültséghullámok miatt a motor kevésbé hatékonyan működhet. Ez a hatékonyság megnövekedett energiafogyasztást eredményez, mivel a motornak keményebben kell dolgoznia annak érdekében, hogy elérje az azonos szintet. Ezenkívül a harmonikusok jelenléte fokozódhat a motoros tekercsek és a VFD egyéb alkotóelemeiben. Az idő múlásával ez a túlzott hő lebonthatja a szigetelő anyagokat, csökkentve a berendezés élettartamát és növelve a korai kudarc valószínűségét.
Kompatibilitás más elektromos berendezésekkel
A ventilátor szivattyú VFD -k által generált harmonikus torzítás problémákat is okozhat az ugyanahhoz az energiarendszerhez csatlakoztatott más elektromos berendezéseknél is. A torz hullámformák zavarhatják az érzékeny elektronikus eszközök, például a számítógépek, a kommunikációs berendezések és a vezérlőrendszerek normál működését. Ez az interferencia hibákat, adathibákat és még ezeknek az eszközöknek a károsodását eredményezheti.
Teljesítményminőség és közüzemi követelmények
Számos közüzemi társaság szigorú szabályozást tartalmaz a harmonikus torzulás szintjéről, amelyet az ügyfelek megengedhetnek az elektromos hálózatba. A ventilátor szivattyú VFD -jének magas szintű harmonikus torzulása megsértheti ezeket a szabályokat, ami a végső szankciókhoz vezet - a felhasználó. Ezenkívül a harmonikusok miatti rossz energiaminőség problémákat okozhat maga a közüzemi társaság számára, például az átviteli és az elosztó rendszer fokozott veszteségei.
A harmonikus torzítás forrásai a ventilátor szivattyúban VFD -kben
Nem - lineáris terhelési jellemzők
A ventilátor szivattyú VFD -kben a harmonikus torzítás elsődleges forrása a nem lineáris terhelési jellemzők. A VFD -k általában olyan elektronikus elektronikus eszközöket használnak, mint a diódák, a tirisztorok és a szigetelt - kapu bipoláris tranzisztorok (IGBT), hogy a bejövő váltóáramú teljesítményt egyenáramú energiává alakítsák, majd visszatérjenek a változó -frekvenciaváltó teljesítményre. Ezek az elektronikus elektronikus eszközök nem lineárisak, ami azt jelenti, hogy a feszültség és az áram közötti kapcsolat nem arányos. Ennek eredményeként harmonikusokat generálnak, amikor be- és kikapcsolnak.
Impulzusszélesség -moduláció (PWM)
A harmonikus torzítás másik forrása a VFD -kben alkalmazott impulzusszélesség -modulációs (PWM) technika. A PWM egy általános módszer a VFD kimeneti feszültségének és frekvenciájának szabályozására. Az energiaellátó elektronikus eszközök be- és kikapcsolásával a PWM létrehozhat egy változót - frekvencia kimenetet. Ugyanakkor a PWM nagy frekvenciájú váltása harmonikusokat is generál, amelyek hozzájárulhatnak a rendszer általános harmonikus torzulásához.
A harmonikus torzítás enyhítése a ventilátor szivattyú VFD -kben
Passzív szűrők
A harmonikus torzítás enyhítésére szolgáló egyik leggyakoribb módszer a passzív szűrők használata. A passzív szűrők elektromos áramkörök, amelyek induktorokból, kondenzátorokból és ellenállásokból állnak. Úgy tervezték, hogy blokkolják vagy csökkentsék a specifikus harmonikus frekvenciákat, miközben lehetővé teszik az alapfrekvencia áthaladását. Különböző típusú passzív szűrők léteznek, mint például egy -egy -hangolt szűrők, magas - átmeneti szűrők és sáv - áthaladási szűrők, mindegyiknek saját előnyei és hátrányai vannak.
Aktív szűrők
Az aktív szűrők egy másik lehetőség a harmonikus torzítás csökkentésére. A passzív szűrőkkel ellentétben az aktív szűrők energiával elektronikus eszközöket használnak olyan kompenzációs áram előállításához, amely nagyságrendű, de fázisban ellentétes a harmonikus árammal. Ez a kompenzáló áram megszünteti a harmonikus áramot, hatékonyan csökkentve a rendszer általános harmonikus torzulását. Az aktív szűrők drágábbak, mint a passzív szűrők, de jobb teljesítményt és nagyobb rugalmasságot kínálnak.
Multi -Pulse VFD -k
A multi -impulzus VFD -ket úgy tervezték, hogy csökkentsék a harmonikus torzulást azáltal, hogy növelik a VFD egyenirányító szakaszában található impulzusok számát. A standard 6 - Pulse VFD viszonylag magas szintű harmonikus torzulást generál. Ezzel szemben a 12 - impulzus, 18 - impulzus vagy akár 24 - impulzus VFD -k jelentősen csökkenthetik a bemeneti áram harmonikus tartalmát. Ezek a multi -impulzus VFD -k további transzformátorokat és egyenirányító áramköröket használnak egy szinuszosabb áram hullámformájának létrehozásához.
Megoldásaink ventilátor szivattyú VFD szállítójaként
A ventilátor szivattyú VFD -k szállítójaként számos termék és megoldás kínálunk a harmonikus torzítás kérdésének kezelésére. A miénk15 kW VFDfejlett Power Electronics technológiával tervezték a harmonikus generáció minimalizálása érdekében. Magában foglalja azokat a funkciókat, mint például a magas minőségű bemeneti szűrőket és az optimalizált PWM algoritmusokat a harmonikus torzulás szintjének csökkentése érdekében.
Ezen felül biztosítjukFrekvenciavezérlőAzok a megoldások, amelyeket kifejezetten úgy terveztek, hogy a VFD -kkel összhangban dolgozzanak. Ezeket a vezérlőket be lehet programozni a VFD működésének beállítására a harmonikus torzulás észlelt szintje alapján, biztosítva az optimális teljesítményt és az energiaminőségi előírások betartását.
Azoknak az ügyfeleknek a számára, akiknek kültéri alkalmazásokhoz VFD -kre van szükségük, a miKültéri VFDúgy épül fel, hogy ellenálljon a szigorú környezeti feltételeknek, miközben fenntartja az alacsony szintű harmonikus torzulást. Robusztus házakkal és fejlett hűtőrendszerekkel van felszerelve, hogy megakadályozzák a túlmelegedést és biztosítsák a megbízható működést.
Következtetés
A harmonikus torzítás összetett, de fontos kérdés a ventilátor szivattyú VFD -k világában. Az eszközök hatékony és megbízható működésének biztosításához elengedhetetlen az okok, a hatások és az enyhítési stratégiák megértése. Szolgáltatóként elkötelezettek vagyunk azért, hogy ügyfeleink számára magas színvonalú ventilátoros szivattyú VFD -ket biztosítsunk, amelyek minimalizálják a harmonikus torzulást és megfelelnek a legszigorúbb energiaminőségi követelményeknek.
Ha érdekli, hogy többet megtudjon a rajongói szivattyú VFD -jéről, vagy bármilyen kérdése van a harmonikus torzítással kapcsolatban, kérjük, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk. Bízunk benne, hogy megvitathatjuk az Ön egyedi igényeit, és a legjobb megoldásokat nyújthatjuk Önnek az alkalmazásokhoz.
Referenciák
- Brown, He, és Holmes, DG (2002). Az energiaminőség -javítás az egyedi tápegységekkel. Wiley - IEEE Press.
- Mohan, N., Undeland, TM és Robbins, WP (2012). Power Electronics: átalakítók, alkalmazások és tervezés. Wiley.
- IEEE 519 - 2014 szabvány, IEEE ajánlott gyakorlatok és követelmények a harmonikus vezérléshez az elektromos energiarendszerekben.