Sabiex tnaqqas it-tniġġis tal-kurrent tal-polz ikkawżat mill-forn ta 'frekwenza intermedja, iċ-Ċina adottat teknoloġija ta' rettifikatur b'ħafna polz, u żviluppat diversi tagħmir tal-forn ta 'frekwenza intermedja bħal fran ta' frekwenza intermedja ta '6 polz, 12-il polz u 24 polz, iżda minħabba li l-ispiża ta 'dan tal-aħħar hija relattivament għolja Għolja, ħafna kumpaniji tal-ħadid għadhom qed idewbu materjali tal-metall fi fran ta' frekwenza intermedja ta '6 polz, u l-problema tat-tniġġis ambjentali tal-kurrent tal-polz ma tistax tiġi injorata.Fil-preżent, hemm prinċipalment żewġ tipi ta 'skemi ta' ġestjoni għall-armoniċi tal-forn ta 'frekwenza: waħda hija l-iskema ta' ġestjoni ta 'eżenzjoni, li hija waħda mill-metodi biex teħles mill-problemi armoniċi attwali, u hija miżura preventiva biex tipprevjeni l-armoniċi ta' intermedji fran tal-induzzjoni tal-frekwenza.Għalkemm it-tieni metodu jista 'jittratta l-problema dejjem aktar serja ta' tniġġis ambjentali armoniku f'ħafna modi, għall-fran ta 'induzzjoni ta' frekwenza intermedja użati bħalissa, l-ewwel metodu biss jista 'jintuża biex jikkumpensa għall-armoniċi li jirriżultaw.Dan id-dokument jiddiskuti l-prinċipju tal-forn IF u l-miżuri ta 'kontroll armoniku tiegħu, u jipproponi filtru tal-qawwa attiva (APF) biex jikkumpensa u jikkontrolla l-armoniċi fi stadji differenti tal-forn IF ta' 6 impulsi.
Prinċipju elettriku ta 'forn ta' frekwenza intermedja.
Il-forn ta 'frekwenza intermedja huwa apparat ta' tisħin tal-metall veloċi u stabbli, u t-tagħmir ewlieni tiegħu huwa provvista ta 'enerġija ta' frekwenza intermedja.Il-provvista tal-enerġija tal-forn ta 'frekwenza intermedja normalment tadotta l-metodu ta' konverżjoni AC-DC-AC, u l-kurrent alternanti tal-frekwenza tal-qawwa tad-dħul joħroġ bħala kurrent alternanti ta 'frekwenza intermedja, u l-bidla fil-frekwenza mhix limitata mill-frekwenza tal-grilja tal-enerġija.Id-dijagramma tal-blokka taċ-ċirkwit tidher fil-Figura 1:
Fil-Figura 1, il-funzjoni ewlenija ta 'parti taċ-ċirkwit tal-inverter hija li tikkonverti l-kurrent AC kummerċjali bi tliet fażijiet tal-fornitur ta' trasmissjoni u distribuzzjoni tal-enerġija f'kurrent AC, inkluż iċ-ċirkwit tal-provvista tal-enerġija tal-fornitur ta 'trasmissjoni u distribuzzjoni tal-enerġija, rettifikatur tal-pont ċirkwit, ċirkwit tal-filtru u ċirkwit ta 'kontroll tar-rettifikatur.Il-funzjoni ewlenija tal-parti tal-inverter hija li tikkonverti l-kurrent AC f'kurrent AC ta 'frekwenza għolja ta' fażi waħda (50 ~ 10000Hz), inkluż iċ-ċirkwit tal-qawwa tal-inverter, ċirkwit tal-qawwa tal-bidu, u ċirkwit tal-qawwa tat-tagħbija.Fl-aħħarnett, il-kurrent alternanti ta 'frekwenza medja ta' fażi waħda fil-coil ta 'induzzjoni fil-forn jiġġenera kamp manjetiku li jalterna ta' frekwenza medja, li jikkawża li l-ħlas fil-forn jiġġenera forza elettromotiva ta 'induzzjoni, jiġġenera kurrent eddy kbir fil-ħlas, u issaħħan il-ħlas biex jiddewweb.
Analiżi Armoniċi
L-armoniċi injettati fil-grilja tal-enerġija mill-provvista tal-enerġija tal-frekwenza intermedja jseħħu prinċipalment fl-apparat tar-rettifikatur.Hawnhekk nieħdu ċ-ċirkwit tar-rettifikatur tal-pont ta 'kontroll sħiħ bi tliet fażijiet ta' sitt impulsi bħala eżempju biex janalizzaw il-kontenut tal-armoniċi.Li jittraskuraw il-proċess kollu tat-trasferiment tal-fażi u l-pulsazzjoni tal-kurrent taċ-ċirkwit tal-inverter tat-tiristori tal-katina ta 'rilaxx tal-prodott bi tliet fażijiet, jekk wieħed jassumi li r-reattanza tal-ġenb tal-AC hija żero u l-inductance tal-AC hija infinita, bl-użu tal-metodu ta' analiżi Fourier, in-nofs negattiv u pożittiv -kurrenti tal-mewġ jistgħu jiġu Iċ-ċentru taċ-ċirku jintuża bħala l-punt żero taż-żmien, u l-formula hija derivata biex tikkalkula l-vultaġġ a-phase tan-naħa AC.
Fil-formula: Id huwa l-valur medju tal-kurrent tal-ġenb DC taċ-ċirkwit tar-rettifikatur.
Jista 'jidher mill-formula ta' hawn fuq li għal forn ta 'frekwenza intermedja ta' 6 impulsi, jista 'jiġġenera numru kbir ta' 5, 7, 1, 13, 17, 19 u armoniċi oħra, li jistgħu jinġabru fil-qosor bħala 6k ± 1 (k huwa Integer pożittiv) armoniċi, il-valur effettiv ta 'kull armoniku huwa inversament proporzjonali għall-ordni armonika, u l-proporzjon mal-valur effettiv fundamentali huwa r-reċiproku tal-ordni armonika.
Struttura taċ-ċirkwit tal-forn ta 'frekwenza intermedja.
Skont il-komponenti differenti tal-ħażna tal-enerġija DC, fran ta 'frekwenza intermedja jistgħu ġeneralment jinqasmu fi fran ta' frekwenza intermedja tat-tip kurrenti u fran ta 'frekwenza intermedja tat-tip ta' vultaġġ.L-element tal-ħażna tal-enerġija tal-forn tal-frekwenza intermedja tat-tip kurrenti huwa induttur kbir, filwaqt li l-element tal-ħażna tal-enerġija tal-forn tal-frekwenza intermedja tat-tip ta 'vultaġġ huwa kapaċitatur kbir.Hemm differenzi oħra bejn it-tnejn, bħal: il-forn tal-frekwenza intermedja tat-tip kurrenti huwa kkontrollat minn tiristor, iċ-ċirkwit tar-reżonanza tat-tagħbija huwa reżonanza parallela, filwaqt li l-forn tal-frekwenza intermedja tat-tip ta 'vultaġġ huwa kkontrollat minn IGBT, u ċ-ċirkwit tar-reżonanza tat-tagħbija huwa reżonanza tas-serje.L-istruttura bażika tagħha tidher fil-Figura 2 u l-Figura 3.
ġenerazzjoni armonika
L-hekk imsejħa armoniċi ta 'ordni għolja jirreferu għall-komponenti 'l fuq mill-multiplu sħiħ tal-frekwenza fundamentali miksuba bid-dekompożizzjoni tas-serje AC Fourier perjodika mhux sinusojdali, ġeneralment imsejħa armoniċi ta' ordni għoli.Frekwenza (50Hz) Il-komponent tal-istess frekwenza.L-interferenza armonika hija "inkonvenjent pubbliku" kbir li taffettwa l-kwalità tal-enerġija tas-sistema tal-enerġija attwali.
L-armoniċi jnaqqsu t-trażmissjoni u l-użu tal-inġinerija tal-enerġija, jagħmlu t-tagħmir elettriku jisħon iżżejjed, jikkawżaw vibrazzjoni u storbju, jagħmlu s-saff ta 'insulazzjoni jiddeterjora, inaqqsu l-ħajja tas-servizz, u jikkawżaw ħsarat komuni u burnout.Żid il-kontenut armoniku, ħruq tagħmir ta 'kumpens tal-kapaċitatur u tagħmir ieħor.Fil-każ fejn il-kumpens għall-invalidazzjoni ma jistax jintuża, isiru multi ta’ invalidazzjoni u jiżdiedu l-kontijiet tad-dawl.Kurrenti tal-polz ta 'ordni għolja se jikkawżaw tħaddim ħażin ta' tagħmir ta 'protezzjoni tar-relay u robots intelliġenti, u l-kejl preċiż tal-konsum tal-enerġija se jkun konfuż.Barra mis-sistema tal-provvista tal-enerġija, l-armoniċi għandhom impatt kbir fuq it-tagħmir tal-komunikazzjoni u l-prodotti elettroniċi.Il-vultaġġ żejjed temporanju u l-vultaġġ żejjed temporanju li jiġġeneraw armoniċi se jeqirdu s-saff ta 'insulazzjoni tal-makkinarju u t-tagħmir, li jikkawżaw ħsarat ta' ċirkwit qasir ta 'tliet fażijiet, u l-kurrent armoniku u l-vultaġġ ta' transformers bil-ħsara se jipproduċu parzjalment reżonanza ta 'serje u reżonanza parallela fin-netwerk tal-enerġija pubblika. , li tikkawża inċidenti kbar ta' sikurezza.
Il-forn elettriku ta 'frekwenza intermedja huwa tip ta' provvista ta 'enerġija ta' frekwenza intermedja, li hija kkonvertita għal frekwenza intermedja permezz ta 'preċiżjoni u inverter, u tiġġenera numru kbir ta' armoniċi ta 'ordni għolja ta' ħsara fil-grilja tal-enerġija.Għalhekk, it-titjib tal-kwalità tal-enerġija tal-fran ta 'frekwenza intermedja saret l-ogħla prijorità tar-riċerka xjentifika.
pjan ta’ governanza
Numru kbir ta 'konnessjonijiet tad-dejta ta' fran ta 'frekwenza intermedja aggravaw it-tniġġis tal-kurrent tal-polz tal-grilja tal-enerġija.Ir-riċerka dwar il-kontroll armoniku ta 'fran ta' frekwenza intermedja saret kompitu urġenti, u ġiet apprezzata b'mod wiesa 'mill-istudjużi.Sabiex l-impatt tal-armoniċi ġġenerati mill-forn tal-frekwenza fuq il-grilja pubblika jissodisfa r-rekwiżiti tas-sistema tal-provvista u d-distribuzzjoni tal-enerġija għat-tagħmir art kummerċjali, huwa meħtieġ li jittieħdu miżuri b'mod attiv biex jiġi eliminat it-tniġġis armoniku.Il-prekawzjonijiet prattiċi huma kif ġej.
L-ewwel, it-transformer juża mudell ta 'Y/Y/konnessjoni.Fil-forn ta 'induzzjoni ta' frekwenza medja ta 'spazju kbir, it-transformer tal-iswiċċjar kontra l-isplużjoni jadotta l-metodu tal-wajers Y/Y/△.Billi tbiddel il-metodu tal-wajers tas-saborra biex tikkomunika mat-transformer tal-ġenb AC, tista 'tpaċi l-kurrent tal-polz karatteristika ta' ordni għolja li mhux għoli.Iżda l-ispiża hija għolja.
It-tieni huwa li tuża filtru passiv LC.L-istruttura ewlenija hija li tuża capacitors u reatturi f'serje biex jiffurmaw ċrieki ta 'serje LC, li huma paralleli fis-sistema.Dan il-metodu huwa tradizzjonali u jista 'jikkumpensa kemm armoniċi kif ukoll tagħbijiet reattivi.Għandha struttura sempliċi u ġiet użata ħafna.Madankollu, il-prestazzjoni tal-kumpens hija affettwata mill-impedenza karatteristika tan-netwerk u l-ambjent operattiv, u huwa faċli li tikkawża reżonanza parallela mas-sistema.Jista 'biss jikkumpensa għal kurrenti tal-polz ta' frekwenza fissa, u l-effett ta 'kumpens mhuwiex ideali.
It-tielet, bl-użu tal-filtru attiv APF, is-soppressjoni armonika ta 'ordni għolja hija metodu relattivament ġdid.APF huwa apparat ta 'kumpens tal-kurrent tal-polz dinamiku, b'disinn ta' diviżorju għoli u rispons b'veloċità għolja, jista 'jsegwi u jikkumpensa kurrenti tal-polz b'bidliet ta' frekwenza u intensità, għandu prestazzjoni dinamika tajba, u l-prestazzjoni tal-kumpens mhux se tkun affettwata mill-impedenza karatteristika.L-effett tal-kumpens kurrenti huwa tajjeb, għalhekk huwa vvalutat ħafna.
Il-filtru tal-qawwa attiva huwa żviluppat ibbażat fuq filtrazzjoni passiva, u l-effett ta 'filtrazzjoni tiegħu huwa eċċellenti.Fi ħdan il-firxa tat-tagħbija nominali ta 'qawwa reattiva tagħha, l-effett ta' filtrazzjoni huwa 100%.
Filtru tal-qawwa attiva, jiġifieri filtru tal-qawwa attiva, filtru tal-qawwa attiva APF huwa differenti mill-metodu ta 'kumpens fiss tal-filtru LC tradizzjonali, u jirrealizza kumpens ta' traċċar dinamiku, li jista 'jikkumpensa b'mod preċiż armoniċi u qawwa reattiva ta' daqs u frekwenza.Il-filtru attiv APF jappartjeni għat-tagħmir ta 'kumpens tal-kurrent tal-polz ta' ordni għolja tat-tip ta 'serje.Jissorvelja l-kurrent tat-tagħbija f'ħin reali skont il-konvertitur estern, jikkalkula l-komponent tal-kurrent tal-polz ta 'ordni għolja fil-kurrent tat-tagħbija skont id-DSP intern, u joħroġ is-sinjal tad-dejta tal-kontroll lill-provvista tal-enerġija tal-inverter., Il-provvista tal-enerġija tal-inverter tintuża biex tiġġenera kurrent armoniku ta 'ordni għoli tal-istess daqs bħall-kurrent armoniku ta' ordni għoli ta 'tagħbija, u l-kurrent armoniku ta' ordni għoli invers huwa introdott fil-grilja tal-enerġija biex iżżomm il-funzjoni attiva tal-filtru.
Prinċipju ta' ħidma tal-APF
Il-filtru attiv ta 'Hongyan jiskopri l-kurrent tat-tagħbija f'ħin reali permezz tat-transformer tal-kurrent estern CT, u jiġbed il-komponent armoniku tal-kurrent tat-tagħbija permezz ta' kalkolu DSP intern, u jikkonvertih f'sinjal ta 'kontroll fil-proċessur tas-sinjal diġitali.Fl-istess ħin, il-proċessur tas-sinjal diġitali jiġġenera serje ta 'sinjali ta' modulazzjoni tal-wisa 'tal-polz PWM u jibgħathom lill-modulu tal-qawwa IGBT intern, u jikkontrolla l-fażi tal-ħruġ tal-inverter biex tkun opposta għad-direzzjoni tal-kurrent armoniku tat-tagħbija, u l-kurrent bl-istess amplitudni, iż-żewġ kurrenti armoniċi huma eżattament opposti għal xulxin.Offset, sabiex tinkiseb il-funzjoni tal-iffiltrar tal-armoniċi.
Karatteristiċi tekniċi tal-APF
1. Bilanċ bi tliet fażijiet
2. Kumpens tal-qawwa reattiva, li jipprovdi fattur ta 'enerġija
3. B'funzjoni awtomatika li tillimita l-kurrent, ma sseħħ l-ebda tagħbija żejda
4. Kumpens armoniku, jista 'jiffiltra 2 ~ 50 kurrent armoniku fl-istess ħin
5. Disinn u għażla sempliċi, jeħtieġ biss li tkejjel id-daqs tal-kurrent armoniku
6. Kurrent ta 'injezzjoni dinamika ta' fażi waħda, mhux affettwat minn żbilanċ tas-sistema
7. Ir-rispons għall-bidliet fit-tagħbija fi żmien 40US, il-ħin totali tar-rispons huwa 10ms (1/2 ċiklu)
Effett ta 'filtrazzjoni
Ir-rata ta 'kontroll armoniku hija għolja daqs 97%, u l-firxa ta' kontroll armoniku hija wiesgħa daqs 2 ~ 50 darba.
Metodu ta 'filtrazzjoni aktar sigur u aktar stabbli;
Il-mod ta 'kontroll ta' tfixkil ewlieni fl-industrija, il-frekwenza tal-bidla hija għolja daqs 20KHz, li timminimizza t-telf tal-filtrazzjoni u ttejjeb ħafna l-veloċità tal-filtrazzjoni u l-eżattezza tal-ħruġ.U jippreżenta impedenza infinita lis-sistema tal-grilja, li ma taffettwax l-impedenza tas-sistema tal-grilja;u l-forma tal-mewġ tal-ħruġ hija preċiża u bla difetti, u mhux se taffettwa tagħmir ieħor.
Adattabilità ambjentali aktar b'saħħitha
Kompatibbli ma 'ġeneraturi tad-diżil, ittejjeb il-kapaċità ta' shunting tal-enerġija backup;
Tolleranza ogħla għall-varjazzjonijiet u distorsjonijiet tal-vultaġġ tad-dħul;
Apparat standard ta 'protezzjoni mis-sajjetti tal-klassi C, itejjeb il-kapaċità li jiflaħ kundizzjonijiet ħżiena tat-temp;
Il-firxa applikabbli tat-temperatura ambjentali hija aktar b'saħħitha, sa -20 ° C ~ 70 ° C.
Applikazzjonijiet
It-tagħmir ewlieni ta 'kumpanija tal-funderija huwa forn elettriku ta' frekwenza intermedja.Il-forn elettriku ta 'frekwenza intermedja huwa sors armoniku tipiku, li jiġġenera numru kbir ta' armoniċi, u jikkawża li l-kapaċitatur ta 'kumpens jonqos milli jaħdem b'mod normali.Jew hekk, it-temperatura tat-transformer tilħaq 75 grad fis-sajf, li tikkawża ħela ta 'enerġija elettrika u tqassar il-ħajja tagħha.
Il-workshop tal-funderija tal-forn ta 'frekwenza intermedja huwa mħaddem b'vultaġġ ta' 0.4KV, u t-tagħbija ewlenija tiegħu hija l-forn ta 'frekwenza intermedja ta' rettifika ta '6 polsi.It-tagħmir tar-rettifikatur jiġġenera numru kbir ta 'armoniċi filwaqt li jikkonverti AC għal DC waqt ix-xogħol, li huwa sors armoniku tipiku;kurrent armoniku jiġi injettat fil-grilja tal-enerġija , Il-vultaġġ armoniku jiġi ġġenerat fuq l-impedenza tal-grilja, li jikkawża vultaġġ tal-grilja u distorsjoni tal-kurrent, li jaffettwa l-kwalità tal-provvista tal-enerġija u s-sikurezza tal-operat, iżid it-telf tal-linja u l-offset tal-vultaġġ, u jkollu impatt negattiv fuq il-grilja u l- tagħmir elettriku tal-fabbrika nnifisha.
1. Analiżi armonika karatteristika
1) L-apparat ta 'rettifika tal-forn ta' frekwenza intermedja huwa rettifika kontrollabbli ta '6 polsi;
2) L-armoniċi ġġenerati mir-rettifikatur huma 6K + 1 armoniċi fard.Serje Fourier tintuża biex tiddekomponi u tittrasforma l-kurrent.Wieħed jista 'jara li l-forma tal-mewġ kurrenti fiha 6K±1 armoniċi ogħla.Skont id-dejta tat-test tal-forn tal-frekwenza intermedja, l-armoniku Il-kontenut tal-kurrent tal-mewġ jidher fit-tabella hawn taħt:
Matul il-proċess tax-xogħol tal-forn ta 'frekwenza intermedja, jiġi ġġenerat numru kbir ta' armoniċi.Skont ir-riżultati tat-test u l-kalkolu tal-forn tal-frekwenza intermedja, l-armoniċi karatteristiċi huma prinċipalment il-5, u s-7, il-11 u t-13-il kurrenti armoniċi huma relattivament kbar, u d-distorsjoni tal-vultaġġ u tal-kurrent hija serja.
2. Skema ta 'kontroll armoniku
Skont is-sitwazzjoni attwali tal-intrapriża, Hongyan Electric iddisinjat sett komplut ta 'soluzzjonijiet ta' filtrazzjoni għall-kontroll armoniku ta 'fran ta' frekwenza intermedja.Meta wieħed iqis il-fattur tal-qawwa tat-tagħbija, il-ħtiġijiet ta 'assorbiment armoniku u armoniċi ta' l-isfond, sett ta 'apparati ta' filtrazzjoni attivi huwa installat fuq in-naħa ta 'vultaġġ baxx ta' 0.4KV tat-transformer ta 'l-intrapriża.L-armoniċi huma rregolati.
3. Analiżi tal-effett tal-filtru
1) L-apparat tal-filtru attiv jitħaddem, u jsegwi awtomatikament il-bidliet ta 'tagħmir ta' tagħbija varji tal-forn ta 'frekwenza intermedja, sabiex kull armoniku jkun jista' jiġi ffiltrat b'mod effettiv.Evita burnout ikkawżat minn reżonanza parallela tal-bank capacitor u taċ-ċirkwit tas-sistema, u tiżgura t-tħaddim normali tal-kabinett tal-kumpens tal-qawwa reattiva;
2) Il-kurrenti armoniċi ġew imtejba b'mod effettiv wara t-trattament.Il-5, 7, u 11 kurrenti armoniċi li ma ġewx użati kienu serjament maqbuża.Pereżempju, il-5 kurrenti armoniku jinżel minn 312A għal madwar 16A;is-7 kurrenti armoniku jinżel minn 153A għal madwar 11A;il-11-il kurrent armoniku jinżel minn 101A għal madwar 9A;Jikkonformaw mal-istandard nazzjonali GB/T14549-93 "Power Quality Harmonics of Public Grid";
3) Wara l-kontroll armoniku, it-temperatura tat-transformer titnaqqas minn 75 grad għal 50 grad, li jiffranka ħafna enerġija elettrika, inaqqas it-telf addizzjonali tat-transformer, inaqqas il-ħoss, itejjeb il-kapaċità tat-tagħbija tat-transformer, u jtawwal il- ħajja tas-servizz tat-transformer;
4) Wara t-trattament, il-kwalità tal-provvista tal-enerġija tal-forn tal-frekwenza intermedja titjieb b'mod effettiv, u r-rata ta 'utilizzazzjoni tal-provvista tal-enerġija tal-frekwenza intermedja titjieb, li twassal għat-tħaddim sikur u ekonomiku fit-tul tas-sistema u t-titjib tal- benefiċċji ekonomiċi;
5) Naqqas il-valur effettiv tal-kurrent li jgħaddi mill-linja tad-distribuzzjoni, ittejjeb il-fattur tal-qawwa, u telimina l-armoniċi li jgħaddu mill-linja tad-distribuzzjoni, u b'hekk tnaqqas ħafna t-telf tal-linja, tnaqqas iż-żieda fit-temperatura tal-kejbil tad-distribuzzjoni, u ttejjeb it-tagħbija kapaċità tal-linja;
6) Naqqas it-tħaddim ħażin jew ir-rifjut ta 'tagħmir ta' kontroll u tagħmir ta 'protezzjoni tar-relay, u jtejjeb is-sigurtà u l-affidabbiltà tal-provvista tal-enerġija;
7) Ikkumpensa l-iżbilanċ tal-kurrent bi tliet fażijiet, tnaqqas it-telf tar-ram tat-transformer u l-linja u l-kurrent newtrali, u ttejjeb il-kwalità tal-provvista tal-enerġija;
8) Wara li l-APF ikun imqabbad, jista 'wkoll iżid il-kapaċità tat-tagħbija tat-transformer u l-kejbils tad-distribuzzjoni, li hija ekwivalenti għal espansjoni tas-sistema u tnaqqas l-investiment fl-espansjoni tas-sistema.
Ħin tal-post: Apr-13-2023