Harmonično izobličenje je kritičan aspekt koji treba razumjeti kada se bavimo s varijabilnim frekvencijskim pogonima pumpe (VFD). Kao posvećeni dobavljač VFD -ova Fan Pump, iz prve sam ruke bio svjedok utjecaja harmoničnog izobličenja na performanse i dugovječnost ovih bitnih uređaja. U ovom ću blogu istražiti što je harmonično izobličenje, njegove implikacije na VFD -ove pumpe za ventilator i kako možemo ublažiti njegove učinke.
Razumijevanje harmoničnog izobličenja
Za početak, definirajmo harmonično izobličenje. U idealnom električnom sustavu napon i valni oblici su čisti sinusni valovi. Međutim, u stvarnim svjetskim scenarijima, posebno u sustavima s ne -linearnim opterećenjima poput VFD -a, valni oblici odstupaju od čistog sinusnog oblika. Harmonike su frekvencije koje su cijele brojne višestruke frekvencije (npr. U elektroenergetskom sustavu od 50 - Hz, 2. harmonika je 100 Hz, treća je 150 Hz, i tako dalje).
Harmonično izobličenje nastaje kada su ove harmonične frekvencije prisutne u električnom sustavu, uzrokujući da se valni oblici struje i napona iskrivljuju. Obično se mjeri kao postotak ukupne harmonične izobličenja (THD). THD je brojčana vrijednost koja predstavlja omjer zbroja moći svih harmoničnih komponenti i moći temeljne komponente.
Zašto je harmonična izobličenja važna u ventilatorskom pumpu VFDS
Utjecaj na performanse opreme
Za VFD -ove pumpe za ventilator, harmonično izobličenje može imati nekoliko štetnih učinaka na performanse. Iskrivljena vala i valni oblici napona mogu uzrokovati da motor radi manje učinkovito. Ova neučinkovitost pretvara se u povećanu potrošnju energije, jer motor mora napornije raditi kako bi postigao istu razinu proizvodnje. Osim toga, prisutnost harmonika može dovesti do povećanog zagrijavanja u motornim namotima i drugim komponentama VFD -a. S vremenom, ova prekomjerna toplina može smanjiti izolacijske materijale, smanjujući životni vijek opreme i povećavajući vjerojatnost preuranjenog kvara.
Kompatibilnost s drugom električnom opremom
Harmonično izobličenje koje generira VFD -ovi ventilatora također mogu uzrokovati probleme za drugu električnu opremu povezanu s istim elektroenergetskim sustavom. Iskrivljeni valni oblici mogu ometati normalan rad osjetljivih elektroničkih uređaja, poput računala, komunikacijske opreme i upravljačkih sustava. Ova smetnja može rezultirati neispravnosti, pogreške u podacima, pa čak i oštećenja na tim uređajima.
Zahtjevi za kvalitetu snage i komunalne usluge
Mnoga komunalna poduzeća imaju stroge propise u vezi s razinom harmonične izobličenja koju kupcima omogućuje ubrizgavanje u električnu mrežu. Visoke razine harmoničnog izobličenja od VEN -a VFD -a mogu prekršiti ove propise, što dovodi do kazne za kraj - korisnika. Nadalje, loša kvaliteta energije zbog harmonika može uzrokovati probleme samom komunalnom tvrtku, poput povećanih gubitaka u sustavu prijenosa i distribucije.
Izvori harmoničnog izobličenja u pumpama ventilatora VFDS
Karakteristike linearnih opterećenja
Primarni izvor harmoničnog izobličenja u VFD -ovima ventilatora su njihove karakteristike ne -linearnih opterećenja. VFD -ovi obično koriste elektroničke uređaje napajanja, kao što su diode, tiristori i izolirani bipolarni tranzistori (IGBT), za pretvaranje dolazne izmjenične snage u DC snage, a zatim natrag u promjenjivu izmjeničnu snagu. Ovi elektronički uređaji napajanja nisu linearni, što znači da odnos napona i struje nije proporcionalan. Kao rezultat toga, oni stvaraju harmonike kada se uključe i isključe.
Modulacija širine impulsa (PWM)
Drugi izvor harmoničnog izobličenja je tehnika modulacije širine impulsa (PWM) koja se koristi u VFD -u. PWM je uobičajena metoda za kontrolu izlaznog napona i frekvencije VFD -a. Brzo uključivanjem i isključivanjem elektroničkih uređaja napajanja PWM može stvoriti varijabilni izlaz - frekvencijski izlaz. Međutim, prebacivanje PWM -a visoke frekvencije također stvara harmonike, što može pridonijeti cjelokupnom harmoničnom izobličenju sustava.
Ublažavanje harmoničnog izobličenja u ventilatorskoj pumpi VFDS
Pasivni filtri
Jedna od najčešćih metoda za ublažavanje harmoničnog izobličenja je upotreba pasivnih filtera. Pasivni filtri su električni krugovi koji se sastoje od induktora, kondenzatora i otpornika. Osmišljeni su tako da blokiraju ili smanjuju određene harmonične frekvencije, a istovremeno omogućuju prolazak temeljne frekvencije. Postoje različite vrste pasivnih filtera, kao što su pojedinačni filtri, filtri s visokim propusnom i propusni filtri, svaki s vlastitim prednostima i nedostacima.
Aktivni filtri
Aktivni filtri su još jedna opcija za smanjenje harmoničnog izobličenja. Za razliku od pasivnih filtera, aktivni filtri koriste elektroničke uređaje za generiranje kompenzacijske struje koja je jednaka veličini, ali u fazi suprotno od harmonične struje. To kompenzira struju otkazuje harmoničnu struju, učinkovito smanjujući ukupnu harmoničnu izobličenje sustava. Aktivni filtri su skuplji od pasivnih filtera, ali nude bolje performanse i veću fleksibilnost.
Multi - Pulse VFDS
Multi -impulsni VFD dizajnirani su za smanjenje harmoničnog izobličenja povećanjem broja impulsa u odjeljku ispravljača VFD -a. Standardni 6 - impulsni VFD stvara relativno visoku razinu harmoničnog izobličenja. Suprotno tome, 12 - Puls, 18 - Puls ili čak 24 - VFD -ovi impulsa mogu značajno smanjiti harmonični sadržaj ulazne struje. Ovi multi -impulsni VFD koriste dodatne transformatore i krugove ispravljača kako bi stvorili više valnog oblika sinusoidne struje.
Naša rješenja kao dobavljač VFD -a za ventilator
Kao dobavljač VFD -a Fan Pump, nudimo niz proizvoda i rješenja za rješavanje problema harmoničnog izobličenja. Naše15kW VFDDizajniran je s naprednom tehnologijom elektroničke energije za minimiziranje harmonične generacije. Uključuje značajke kao što su ulazne filtre visoke kvalitete i optimizirani algoritmi PWM -a za smanjenje razine harmoničnog izobličenja.
Osim toga, pružamoKontroler frekvencijeRješenja koja su posebno projektirana da rade u skladu s našim VFD -ovima. Ovi se kontroleri mogu programirati za podešavanje rada VFD -a na temelju otkrivene razine harmoničnog izobličenja, osiguravajući optimalne performanse i usklađenost sa standardima kvalitete snage.
Za kupce koji zahtijevaju VFD -ove za aplikacije na otvorenom, našuVanjski VFDIzgrađen je tako da izdrži oštre uvjete okoliša uz održavanje niske razine harmonične izobličenja. Opremljen je robusnim kućištima i naprednim sustavima hlađenja kako bi se spriječilo pregrijavanje i osiguravanje pouzdanog rada.
Zaključak
Harmonično izobličenje složeno je, ali važno pitanje u svijetu VFD -a na ventilatoru. Razumijevanje njegovih uzroka, posljedica i strategija ublažavanja presudno je za osiguravanje učinkovitog i pouzdanog rada ovih uređaja. Kao dobavljač posvećeni smo pružanju našim kupcima VFD -ove s visokom kvalitetom ventilatora koji minimiziraju harmonično izobličenje i udovoljavaju najstrožim zahtjevima kvalitete energije.
Ako ste zainteresirani da saznate više o našim VFD -ima navijača ili imate bilo kakvih pitanja u vezi s harmoničnom izobličenjem, ne ustručavajte se kontaktirati nas. Radujemo se što ćemo raspravljati o vašim specifičnim potrebama i pružanju najboljih rješenja za vaše aplikacije.
Reference
- Brown, He, & Holmes, DG (2002). Poboljšanje kvalitete energije pomoću prilagođenih uređaja za napajanje. Wiley - IEEE Press.
- Mohan, N., Undeland, TM, & Robbins, WP (2012). Elektronika napajanja: pretvarači, aplikacije i dizajn. Wiley.
- IEEE Standard 519 - 2014, IEEE je preporučio prakse i zahtjeve za harmoničnu kontrolu u električnim elektroenergetskim sustavima.