Il-konvertituri tal-frekwenza jintużaw ħafna fl-industrija tas-sistema ta 'trasmissjoni ta' veloċità varjabbli fil-produzzjoni industrijali.Minħabba l-karatteristiċi tal-iswiċċjar tal-qawwa taċ-ċirkwit tar-rettifikatur tal-inverter, tagħbija tipika ta 'sistema diskreta hija ġġenerata fuq il-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar tagħha.Il-konvertitur tal-frekwenza normalment jaħdem simultanjament ma 'apparati oħra bħal kompjuters u sensuri fuq il-post.Dawn l-apparati huma l-aktar installati fil-qrib u jistgħu jaffettwaw lil xulxin.Għalhekk, it-tagħmir elettroniku tal-qawwa rappreżentat mill-konvertitur tal-frekwenza huwa wieħed mis-sorsi armoniċi importanti fil-grilja tal-enerġija pubblika, u t-tniġġis armoniku ġġenerat minn tagħmir elettroniku tal-enerġija sar l-ostaklu ewlieni għall-iżvilupp tat-teknoloġija elettronika tal-enerġija nnifisha.
1.1 X'inhuma l-armoniċi
Il-kawża ewlenija tal-armoniċi hija t-tagħbija diskreta tas-sistema.Meta kurrent jgħaddi mit-tagħbija, m'hemm l-ebda relazzjoni lineari mal-vultaġġ applikat, u kurrent ieħor għajr mewġa sine, jiġġenera armoniċi ogħla.Il-frekwenzi armoniċi huma multipli interi tal-frekwenza fundamentali.Skont il-prinċipju tal-analiżi tal-matematiku Franċiż Fourier (M.Fourier), kwalunkwe forma tal-mewġ ripetittiva tista 'tiġi dekomposta f'komponenti tal-mewġ sine inklużi frekwenza fundamentali u armoniċi ta' serje ta 'multipli ta' frekwenza fundamentali.L-armoniċi huma forom tal-mewġ sinusojdali, u kull forma tal-mewġ sinusojdali ħafna drabi jkollha frekwenza, amplitudni u angolu tal-fażi differenti.L-armoniċi jistgħu jinqasmu f'armoniċi pari u fard, it-tielet, il-ħames u s-seba 'numri huma armoniċi fard, u t-tieni, l-erbatax, is-sitt u t-tmien numri huma armoniċi saħansitra.Pereżempju, meta l-mewġa fundamentali hija 50Hz, it-tieni armonika hija 10Hz, u t-tielet armonika hija 150Hz.B'mod ġenerali, armoniċi fard huma aktar ta 'ħsara minn armoniċi saħansitra.F'sistema bilanċjata bi tliet fażijiet, minħabba s-simetrija, ġew eliminati armoniċi anke u jeżistu biss armoniċi fard.Għat-tagħbija tar-rettifikatur bi tliet fażijiet, il-kurrent armoniku huwa 6n 1 armoniku, bħal 5, 7, 11, 13, 17, 19, eċċ. Iċ-ċavetta tal-starter artab tikkawża l-5 u s-7 armonika.
1.2 Standards rilevanti għall-kontroll armoniku
Il-kontroll armoniku tal-inverter għandu jagħti attenzjoni lill-istandards li ġejjin: standards kontra l-interferenza: EN50082-1, -2, EN61800-3: standards ta 'radjazzjoni: EN5008l-1, -2, EN61800-3.Speċjalment IEC10003, IEC1800-3 (EN61800-3), IEC555 (EN60555) u IEEE519-1992.
L-istandards ġenerali kontra l-interferenza EN50081 u EN50082 u l-istandard tal-konvertitur tal-frekwenza EN61800 (1ECl800-3) jiddefinixxu l-livelli ta 'radjazzjoni u kontra l-interferenza ta' tagħmir li jaħdem f'ambjenti differenti.L-istandards imsemmija hawn fuq jiddefinixxu livelli ta 'radjazzjoni aċċettabbli taħt kundizzjonijiet ambjentali differenti: livell L, l-ebda limitu ta' radjazzjoni.Huwa adattat għal utenti li jużaw soft starters f'ambjenti naturali mhux affettwati u utenti li jsolvu r-restrizzjonijiet tas-sors tar-radjazzjoni waħedhom.Il-klassi h hija l-limitu speċifikat minn EN61800-3, l-ewwel ambjent: distribuzzjoni tal-limitu, it-tieni ambjent.Bħala għażla għall-filtru tal-frekwenza tar-radju, mgħammar b'filtru tal-frekwenza tar-radju jista 'jagħmel il-starter artab jilħaq il-livell kummerċjali, li normalment jintuża f'ambjent mhux industrijali.
2 Miżuri ta' kontroll armoniku
Jistgħu jiġu ġestiti problemi armoniċi, l-interferenza tar-radjazzjoni u l-interferenza tas-sistema tal-provvista tal-enerġija jistgħu jiġu mrażżna, u jistgħu jiġu adottati miżuri tekniċi bħal lqugħ, iżolament, ertjar u filtrazzjoni.
(1) Applika filtru passiv jew filtru attiv;
(2) Neħħi t-transformer, tnaqqas l-impedenza karatteristika taċ-ċirkwit, u skonnettja l-linja tal-enerġija;
(3) Uża starter artab aħdar, l-ebda tniġġis tal-kurrent tal-polz.
2.1 L-użu ta 'filtri passivi jew attivi
Il-filtri passivi huma adattati biex jibdlu l-impedenza karatteristika tal-qlib tal-provvisti tal-enerġija fi frekwenzi speċjali, u huma adattati għal sistemi li huma stabbli u ma jinbidlux.Filtri attivi huma adattati biex jikkumpensaw tagħbijiet diskreti tas-sistema.
Filtri passivi huma adattati għal metodi tradizzjonali.Il-filtru passiv deher l-ewwel minħabba l-istruttura sempliċi u ċara tiegħu, investiment baxx tal-proġett, affidabilità għolja tal-operat u spiża baxxa tal-operat.Jibqgħu l-mezz ewlieni ta 'trażżin ta' kurrenti pulsati.Il-filtru LC huwa mezz tradizzjonali ta 'soppressjoni armonika ta' ordni għolja passiv.Hija taħlita xierqa ta 'capacitors tal-filtru, reatturi u resistors, u hija konnessa b'mod parallel mas-sors armoniku ta' ordni għoli.Minbarra l-funzjoni ta 'filtrazzjoni, għandha wkoll funzjoni ta' kumpens invalida.Apparati bħal dawn għandhom xi żvantaġġi insormontabbli.Iċ-ċavetta hija faċli ħafna li tkun mgħobbija żżejjed, u tinħaraq meta tkun mgħobbija żżejjed, li tikkawża li l-fattur tal-qawwa jaqbeż l-istandard, il-kumpens u l-piena.Barra minn hekk, filtri passivi huma barra mill-kontroll, hekk maż-żmien, embrittlement addizzjonali jew bidliet fit-tagħbija tan-netwerk se jibdlu r-reżonanza tas-serje u jnaqqsu l-effett tal-filtru.Aktar importanti minn hekk, il-filtru passiv jista 'biss jiffiltra komponent armoniku ta' ordni għoli wieħed (jekk ikun hemm filtru, jista 'jiffiltra biss it-tielet armoniku), sabiex jekk jiġu ffiltrati frekwenzi armoniċi ta' ordni għolja differenti, jistgħu jintużaw filtri differenti biex jiżdiedu. investiment fit-tagħmir.
Hemm ħafna tipi ta 'filtri attivi f'diversi pajjiżi fid-dinja, li jistgħu jsegwu u jikkumpensaw kurrenti tal-polz ta' frekwenzi u amplitudnijiet differenti, u l-karatteristiċi ta 'kumpens mhux se jkunu affettwati mill-impedenza karatteristika tal-grilja tal-enerġija.It-teorija bażika tal-filtri tal-inġinerija tal-enerġija attiva twieldet fis-sittinijiet, segwita mit-titjib tal-qawwa tal-ħruġ kbir, medju u żgħir tat-teknoloġija taċ-ċirkwit integrat b'kontroll sħiħ, it-titjib tas-sistema ta 'kontroll tal-modulazzjoni tal-wisa' tal-polz, u l-armoniċi bbażati fuq il- it-teorija tat-tagħbija reattiva tal-veloċità istantanja.Il-proposta ċara tal-metodu attwali ta 'monitoraġġ tal-veloċità istantanja wasslet għall-iżvilupp mgħaġġel ta' filtri tal-inġinerija tal-enerġija attiva.Il-kunċett bażiku tiegħu huwa li jimmonitorja l-kurrent armoniku li joriġina mill-mira tal-kumpens, u t-tagħmir ta 'kumpens joħloq medda ta' frekwenza ta 'kurrent ta' kumpens bl-istess daqs u polarità opposta bħall-kurrent armoniku, sabiex jikkumpensa l-kurrent tal-polz ikkawżat mill-kurrent tal-polz. sors tal-linja oriġinali, u mbagħad tagħmel il-kurrent tan-netwerk tal-enerġija Servings fundamentali biss huma inklużi.Il-parti ewlenija hija l-ġeneratur tal-mewġ armoniku u s-sistema ta 'kontroll awtomatiku, jiġifieri, taħdem permezz tat-teknoloġija tal-ipproċessar tal-immaġni diġitali li tikkontrolla t-triodu rapidu ta' saff iżolanti.
F'dan l-istadju, fl-aspett ta 'kontroll tal-kurrent tal-polz speċjali, filtri passivi u filtri attivi dehru fil-forma ta' applikazzjonijiet kumplimentari u mħallta, li jagħmlu użu sħiħ mill-vantaġġi ta 'filtri attivi bħal struttura sempliċi u ċara, manutenzjoni faċli, spiża baxxa. , u prestazzjoni tajba ta 'kumpens.Jeħles mid-difetti ta 'volum kbir u żieda fl-ispiża tal-filtru attiv, u jgħaqqad it-tnejn flimkien biex is-softwer tas-sistema kollu jikseb prestazzjoni eċċellenti.
2.2 Naqqas l-impedenza tal-linja u aqta 'l-metodu tal-linja ta' trasmissjoni
Il-kawża ewlenija tal-ġenerazzjoni armonika hija dovuta għall-użu ta 'tagħbijiet mhux lineari, għalhekk, is-soluzzjoni bażika hija li tissepara l-linji tal-enerġija tat-tagħbijiet li jiġġeneraw armoniċi mill-linji tal-enerġija tat-tagħbijiet sensittivi għall-armoniċi.Il-kurrent distort iġġenerat mit-tagħbija mhux lineari jipproduċi waqgħa tal-vultaġġ mgħawġa fuq l-impedenza tal-kejbil, u l-forma tal-mewġ tal-vultaġġ distort sintetizzat hija applikata għal tagħbijiet oħra konnessi mal-istess linja, fejn kurrenti armoniċi ogħla jiċċirkolaw.Għalhekk, miżuri biex titnaqqas il-ħsara tal-kurrent tal-polz jistgħu jinżammu wkoll billi tiżdied iż-żona trasversali tal-kejbil u titnaqqas l-impedenza tal-linja.Fil-preżent, metodi bħaż-żieda tal-kapaċità tat-transformer, iż-żieda tal-erja trasversali tal-kejbils, speċjalment iż-żieda tal-erja trasversali tal-kejbils newtrali, u l-għażla ta 'komponenti protettivi bħal circuit breakers u fjusijiet jintużaw ħafna fiċ-Ċina.Madankollu, dan il-metodu ma jistax jelimina b'mod fundamentali l-armoniċi, iżda jnaqqas il-karatteristiċi u l-funzjonijiet tal-protezzjoni, iżid l-investiment, u jżid il-perikli moħbija fis-sistema tal-provvista tal-enerġija.Qabbad tagħbijiet lineari u tagħbijiet mhux lineari mill-istess provvista ta 'enerġija
Il-punti tal-iżbokk (PCCs) jibdew ifornu l-enerġija liċ-ċirkwit individwalment, għalhekk il-vultaġġ barra mill-qafas minn tagħbijiet diskreti ma jistax jiġi trasferit għat-tagħbija lineari.Din hija soluzzjoni ideali għall-problema armonika attwali.
2.3 Applika l-qawwa tal-inverter aħdar żmerald mingħajr tniġġis armoniku
L-istandard tal-kwalità tal-inverter aħdar huwa li l-kurrenti tad-dħul u tal-ħruġ huma mewġ sine, il-fattur tal-qawwa tad-dħul huwa kontrollabbli, il-fattur tal-qawwa jista 'jiġi ssettjat għal 1 taħt kwalunkwe tagħbija, u l-frekwenza tal-ħruġ tal-frekwenza tal-qawwa tista' tiġi kkontrollata b'mod arbitrarju.Ir-reattur AC integrat tal-konvertitur tal-frekwenza jista 'jrażżan sew l-armoniċi u jipproteġi l-pont tar-rettifikatur mill-influwenza tal-mewġa wieqfa istantanja tal-vultaġġ tal-provvista tal-enerġija.Il-prattika turi li l-kurrent armoniku mingħajr reattur huwa ovvjament ogħla minn dak b'reattur.Sabiex titnaqqas l-interferenza kkawżata mit-tniġġis armoniku, filtru tal-istorbju huwa installat fiċ-ċirkwit tal-ħruġ tal-konvertitur tal-frekwenza.Meta l-konvertitur tal-frekwenza jippermetti, il-frekwenza tal-ġarr tal-konvertitur tal-frekwenza titnaqqas.Barra minn hekk, f'konvertituri ta 'frekwenza ta' qawwa għolja, normalment tintuża rettifika ta '12-il polz jew 18-il polz, u b'hekk tnaqqas il-kontenut armoniku fil-provvista tal-enerġija billi telimina armoniċi baxxi.Pereżempju, 12-il impuls, l-inqas armoniċi huma l-11, it-13, it-23 u l-25 armonika.Bl-istess mod, għal 18-il impuls wieħed, il-ftit armoniċi huma s-17 u d-19-il armonika.
It-teknoloġija armonika baxxa użata fl-soft starters tista' tiġi mqassra kif ġej:
(1) Il-multiplikazzjoni tas-serje tal-modulu tal-provvista tal-enerġija tal-inverter tagħżel 2 jew madwar 2 moduli tal-provvista tal-enerġija tal-inverter konnessi f'serje, u telimina l-komponenti armoniċi skont l-akkumulazzjoni tal-forma tal-mewġ.
(2) Iċ-ċirkwit tar-rettifikatur jiżdied.Soft starters tal-modulazzjoni tal-wisa 'tal-polz jużaw rettifikaturi ta' 121 polz, 18-il polz jew 24 polz biex inaqqsu l-kurrenti tal-polz.
(3) Użu mill-ġdid ta 'moduli tal-qawwa tal-inverter f'serje, bl-użu ta' 30 moduli tal-qawwa tal-inverter b'serje ta 'polz wieħed u l-użu mill-ġdid taċ-ċirkwit tal-enerġija, il-kurrent tal-polz jista' jitnaqqas.
(4) Uża metodu ġdid ta 'modulazzjoni tal-konverżjoni tal-frekwenza DC, bħall-modulazzjoni tad-djamanti tal-materjal tal-vettur tal-vultaġġ tax-xogħol.Fil-preżent, ħafna manifatturi tal-inverter jagħtu importanza kbira lill-problema armonika, u teknikament jiżguraw l-ekoloġizzazzjoni tal-inverter waqt id-disinn, u jsolvu b'mod fundamentali l-problema armonika.
3 Konklużjoni
B'mod ġenerali, nistgħu nifhmu b'mod ċar il-kawża tal-armoniċi.F'termini ta 'tħaddim attwali, in-nies jistgħu jagħżlu filtri passivi u filtri attivi biex inaqqsu l-impedenza karatteristika tal-linja, jaqtgħu l-mogħdija relattiva tat-trażmissjoni armonika, jiżviluppaw u japplikaw starters artab aħdar mingħajr tniġġis armoniku, u dawwar l-artab L-armoniċi ġġenerati minn l-istartjar huma kkontrollati f'medda żgħira.
Ħin tal-post: Apr-13-2023