Ang mga frequency converter ay malawakang ginagamit sa industriya ng variable speed transmission system sa industriyal na produksyon.Dahil sa mga katangian ng power switching ng inverter rectifier circuit, isang tipikal na discrete system load ang nabuo sa switching power supply nito.Karaniwang gumagana ang frequency converter nang sabay-sabay sa iba pang device gaya ng mga computer at sensor sa site.Ang mga device na ito ay kadalasang naka-install sa malapit at maaaring makaapekto sa isa't isa.Samakatuwid, ang power electronic na kagamitan na kinakatawan ng frequency converter ay isa sa mga mahalagang harmonic source sa pampublikong power grid, at ang harmonic pollution na nabuo ng power electronic equipment ay naging pangunahing balakid sa pagbuo ng power electronic technology mismo.
1.1 Ano ang mga harmonika
Ang pangunahing sanhi ng harmonics ay discrete system loading.Kapag ang isang kasalukuyang dumadaloy sa load, walang linear na relasyon sa inilapat na boltahe, at ang isang kasalukuyang maliban sa isang sine wave ay dumadaloy, na bumubuo ng mas mataas na harmonics.Ang mga Harmonic frequency ay integer multiple ng pangunahing frequency.Ayon sa prinsipyo ng pagsusuri ng French mathematician na si Fourier (M.Fourier), ang anumang paulit-ulit na waveform ay maaaring mabulok sa mga bahagi ng sine wave kabilang ang pangunahing frequency at harmonics ng isang serye ng mga pangunahing frequency multiple.Ang mga harmonika ay sinusoidal waveform, at ang bawat sinusoidal waveform ay kadalasang may iba't ibang frequency, amplitude, at anggulo ng phase.Ang mga Harmonics ay maaaring hatiin sa even at odd harmonics, ang ikatlo, ikalima at ikapitong numero ay odd harmonics, at ang pangalawa, ikalabing-apat, ikaanim at ikawalong numero ay even harmonics.Halimbawa, kapag ang pangunahing wave ay 50Hz, ang pangalawang harmonic ay 10Hz, at ang ikatlong harmonic ay 150Hz.Sa pangkalahatan, ang mga kakaibang harmonika ay mas nakakapinsala kaysa kahit na mga harmonika.Sa isang balanseng three-phase system, dahil sa simetrya, kahit na ang mga harmonika ay tinanggal at ang mga kakaibang harmonika lamang ang umiiral.Para sa three-phase rectifier load, ang harmonic current ay 6n 1 harmonic, tulad ng 5, 7, 11, 13, 17, 19, atbp. Ang soft starter key ay nagiging sanhi ng ika-5 at ika-7 na harmonic.
1.2 Mga nauugnay na pamantayan para sa harmonic control
Ang inverter harmonic control ay dapat bigyang-pansin ang mga sumusunod na pamantayan: mga pamantayan ng anti-interference: EN50082-1, -2, EN61800-3: mga pamantayan ng radiation: EN5008l-1, -2, EN61800-3.Lalo na ang IEC10003, IEC1800-3 (EN61800-3), IEC555 (EN60555) at IEEE519-1992.
Ang pangkalahatang mga pamantayan sa anti-interference EN50081 at EN50082 at ang frequency converter standard na EN61800 (1ECl800-3) ay tumutukoy sa radiation at anti-interference na mga antas ng kagamitan na tumatakbo sa iba't ibang kapaligiran.Ang mga nabanggit na pamantayan ay tumutukoy sa mga katanggap-tanggap na antas ng radiation sa ilalim ng iba't ibang kondisyon sa kapaligiran: antas L, walang limitasyon sa radiation.Ito ay angkop para sa mga user na gumagamit ng mga soft starter sa mga hindi apektadong natural na kapaligiran at mga user na sila mismo ang nagresolba ng mga paghihigpit sa pinagmulan ng radiation.Ang klase h ay ang limitasyon na tinukoy ng EN61800-3, unang kapaligiran: pamamahagi ng limitasyon, pangalawang kapaligiran.Bilang isang opsyon para sa filter ng dalas ng radyo, na nilagyan ng filter ng dalas ng radyo ay maaaring matugunan ng malambot na starter ang antas ng komersyal, na kadalasang ginagamit sa hindi pang-industriya na kapaligiran.
2 Harmonic control measures
Maaaring pangasiwaan ang mga problemang harmoniko, maaaring pigilan ang interference ng radiation at interference ng power supply system, at maaaring gamitin ang mga teknikal na hakbang tulad ng shielding, isolation, grounding, at filtering.
(1) Ilapat ang passive filter o aktibong filter;
(2) Iangat ang transpormer, bawasan ang katangian ng impedance ng circuit, at idiskonekta ang linya ng kuryente;
(3) Gumamit ng berdeng soft starter, walang polusyon sa kasalukuyang pulso.
2.1 Paggamit ng mga passive o aktibong filter
Ang mga passive na filter ay angkop para sa pagbabago ng katangian ng impedance ng paglipat ng mga power supply sa mga espesyal na frequency, at angkop para sa mga sistema na matatag at hindi nagbabago.Ang mga aktibong filter ay angkop para sa pagpunan ng mga discrete system load.
Ang mga passive na filter ay angkop para sa mga tradisyonal na pamamaraan.Ang passive filter ay unang lumitaw dahil sa simple at malinaw na istraktura nito, mababang pamumuhunan sa proyekto, mataas na pagiging maaasahan ng operasyon at mababang gastos sa pagpapatakbo.Nananatili silang pangunahing paraan ng pagsugpo sa mga pulsed na alon.Ang LC filter ay isang tradisyunal na passive high-order harmonic suppression device.Ito ay isang naaangkop na kumbinasyon ng mga filter capacitor, reactor at resistors, at konektado sa parallel sa high-order harmonic source.Bilang karagdagan sa function ng pag-filter, mayroon din itong di-wastong function ng kompensasyon.Ang ganitong mga aparato ay may ilang hindi malulutas na mga sagabal.Ang susi ay napakadaling ma-overload, at ito ay masusunog kapag na-overload, na magiging sanhi ng power factor na lumampas sa pamantayan, kabayaran at parusa.Bilang karagdagan, ang mga passive na filter ay wala sa kontrol, kaya sa paglipas ng panahon, ang karagdagang pagkasira o mga pagbabago sa pag-load ng network ay magbabago sa serye ng resonance at mababawasan ang epekto ng filter.Higit sa lahat, ang passive filter ay maaari lamang mag-filter ng isang high-order harmonic component (kung mayroong isang filter, maaari lamang itong i-filter ang ikatlong harmonic), upang kung ang iba't ibang mga high-order na harmonic frequency ay na-filter, iba't ibang mga filter ay maaaring gamitin upang tumaas pamumuhunan sa kagamitan.
Mayroong maraming mga uri ng mga aktibong filter sa iba't ibang mga bansa sa mundo, na maaaring masubaybayan at mabayaran ang mga alon ng pulso ng iba't ibang mga frequency at amplitude, at ang mga katangian ng kompensasyon ay hindi maaapektuhan ng katangian ng impedance ng power grid.Ang pangunahing teorya ng aktibong power engineering filter ay isinilang noong 1960s, na sinundan ng pagpapabuti ng malaki, katamtaman at maliit na output power full-control integrated circuit na teknolohiya, ang pagpapabuti ng pulse width modulation control system, at ang mga harmonika batay sa instantaneous speed reactive load theory.Ang malinaw na panukala ng kasalukuyang paraan ng mabilisang pagsubaybay sa bilis ay humantong sa mabilis na pag-unlad ng mga aktibong filter ng power engineering.Ang pangunahing konsepto nito ay upang subaybayan ang harmonic current na nagmumula sa target ng kompensasyon, at ang compensation equipment ay lumilikha ng frequency band ng compensation current na may parehong laki at kabaligtaran na polarity gaya ng harmonic current, upang mabawi ang pulse current na dulot ng pulse current. pinagmulan ng orihinal na linya, at pagkatapos ay gawin ang kasalukuyang ng power network Tanging pangunahing mga servings ang kasama.Ang pangunahing bahagi ay ang harmonic wave generator at awtomatikong control system, iyon ay, gumagana ito sa pamamagitan ng digital image processing technology na kumokontrol sa mabilis na insulating layer triode.
Sa yugtong ito, sa aspeto ng espesyal na kontrol sa kasalukuyang pulso, ang mga passive na filter at aktibong mga filter ay lumitaw sa anyo ng mga komplementaryong at halo-halong mga aplikasyon, na ganap na gumagamit ng mga pakinabang ng mga aktibong filter tulad ng simple at malinaw na istraktura, madaling pagpapanatili, mababang gastos , at mahusay na pagganap ng kabayaran.Inaalis nito ang mga depekto ng malaking volume at tumaas na halaga ng aktibong filter, at pinagsasama ang dalawa upang gawing mahusay ang pagganap ng buong system software.
2.2 Bawasan ang impedance ng loop at putulin ang paraan ng transmission line
Ang pangunahing sanhi ng pagkakabuo ng harmonic ay dahil sa paggamit ng mga di-linear na load, samakatuwid, ang pangunahing solusyon ay ang paghiwalayin ang mga linya ng kuryente ng mga harmonic-generating load mula sa mga linya ng kuryente ng mga harmonic-sensitive na load.Ang distorted current na nabuo ng nonlinear load ay gumagawa ng distorted voltage drop sa impedance ng cable, at ang synthesized distorted voltage waveform ay inilalapat sa iba pang load na konektado sa parehong linya, kung saan dumadaloy ang mas mataas na harmonic currents.Samakatuwid, ang mga hakbang upang mabawasan ang pinsala sa kasalukuyang pulso ay maaari ding mapanatili sa pamamagitan ng pagtaas ng cross-sectional area ng cable at pagbabawas ng loop impedance.Sa kasalukuyan, ang mga pamamaraan tulad ng pagtaas ng kapasidad ng transpormer, pagtaas ng cross-sectional area ng mga cable, lalo na ang pagtaas ng cross-sectional area ng mga neutral na cable, at pagpili ng mga proteksiyon na bahagi tulad ng mga circuit breaker at fuse ay malawakang ginagamit sa China.Gayunpaman, ang pamamaraang ito ay hindi maaaring maalis sa panimula ang mga harmonika, ngunit binabawasan ang mga katangian at pag-andar ng proteksyon, pinatataas ang pamumuhunan, at pinatataas ang mga nakatagong panganib sa sistema ng suplay ng kuryente.Ikonekta ang mga linear load at non-linear load mula sa parehong power supply
Ang mga punto ng saksakan (PCC) ay nagsisimulang magbigay ng kapangyarihan sa circuit nang paisa-isa, kaya ang out-of-frame na boltahe mula sa mga discrete load ay hindi mailipat sa linear load.Ito ay isang mainam na solusyon sa kasalukuyang maharmonya na problema.
2.3 Ilapat ang emerald green inverter power nang walang harmonic na polusyon
Ang pamantayan ng kalidad ng berdeng inverter ay ang input at output na mga alon ay sine wave, ang input power factor ay nakokontrol, ang power factor ay maaaring itakda sa 1 sa ilalim ng anumang load, at ang output frequency ng power frequency ay maaaring kontrolin ng arbitraryo.Ang built-in na AC reactor ng frequency converter ay maaaring mahusay na sugpuin ang mga harmonika at protektahan ang rectifier bridge mula sa impluwensya ng madalian na matarik na alon ng boltahe ng supply ng kuryente.Ipinapakita ng pagsasanay na ang harmonic current na walang reactor ay malinaw na mas mataas kaysa sa reactor.Upang mabawasan ang interference na dulot ng maharmonya na polusyon, ang isang filter ng ingay ay naka-install sa output circuit ng frequency converter.Kapag pinapayagan ng frequency converter, binabawasan ang carrier frequency ng frequency converter.Bilang karagdagan, sa mga high-power frequency converter, kadalasang ginagamit ang 12-pulse o 18-pulse rectification, sa gayon ay binabawasan ang harmonic content sa power supply sa pamamagitan ng pag-aalis ng mababang harmonics.Halimbawa, 12 pulso, ang pinakamababang harmonika ay ang ika-11, ika-13, ika-23, at ika-25 na harmonika.Katulad nito, para sa 18 solong pulso, ang ilang mga harmonika ay ang ika-17 at ika-19 na harmonika.
Ang mababang harmonic na teknolohiya na ginagamit sa mga soft starter ay maaaring ibuod bilang mga sumusunod:
(1) Ang serye ng multiplikasyon ng inverter power supply module ay pumipili ng 2 o humigit-kumulang 2 series-connected inverter power supply modules, at inaalis ang mga harmonic na bahagi ayon sa waveform accumulation.
(2) Tumataas ang circuit ng rectifier.Gumagamit ang mga soft starter ng pulse width modulation ng 121-pulse, 18-pulse o 24-pulse rectifier upang bawasan ang mga alon ng pulso.
(3) Muling paggamit ng mga inverter power modules sa serye, sa pamamagitan ng paggamit ng 30 single-pulse series inverter power modules at muling paggamit ng power circuit, ang pulse current ay maaaring mabawasan.
(4) Gumamit ng bagong DC frequency conversion modulation method, tulad ng diamond modulation ng working voltage vector material.Sa kasalukuyan, maraming mga tagagawa ng inverter ang naglalagay ng malaking kahalagahan sa problema ng harmonic, at teknikal na tinitiyak ang pagtatanim ng inverter sa panahon ng disenyo, at sa panimula ay malulutas ang harmonic na problema.
3 Konklusyon
Sa pangkalahatan, malinaw nating mauunawaan ang sanhi ng mga harmonika.Sa mga tuntunin ng aktwal na operasyon, ang mga tao ay maaaring pumili ng mga passive na filter at aktibong mga filter upang bawasan ang katangian ng impedance ng loop, putulin ang kamag-anak na landas ng harmonic transmission, bumuo at maglapat ng mga berdeng soft starter nang walang harmonic na polusyon, at i-on ang malambot Ang harmonics na nabuo ng ang starter ay kinokontrol sa loob ng isang maliit na hanay.
Oras ng post: Abr-13-2023