V oblasti riadenia priemyselných motorov zohrávajú pohony s premenlivou frekvenciou (VFD) kľúčovú úlohu pri optimalizácii spotreby energie a zvyšovaní výkonu motora. Ako špecializovaný dodávateľ 15KW VFD sa dobre orientujem v technických zložitostiach, vďaka ktorým sú tieto zariadenia v modernom priemyselnom prostredí nepostrádateľné. Jedným z najdôležitejších aspektov, ktoré treba pochopiť pri práci s VFD, je ich harmonický obsah.
Pochopenie harmonických vo VFD
Harmonické sú frekvencie, ktoré sú násobkom základnej frekvencie elektrického systému. Vo väčšine systémov napájania je základná frekvencia 50 Hz alebo 60 Hz. Keď VFD funguje, používa polovodičové spínacie zariadenia na konverziu prichádzajúceho striedavého prúdu na jednosmerný prúd a potom späť na striedavý prúd s premenlivou frekvenciou. Tento proces konverzie nie je ideálny a generuje elektrické prúdy a napätia pri týchto harmonických frekvenciách.
Harmonický obsah VFD je významným problémom z niekoľkých dôvodov. Po prvé, nadmerné harmonické môžu spôsobiť prehriatie elektrických zariadení, ako sú transformátory, motory a káble. Je to preto, že dodatočné prúdy tečúce pri harmonických frekvenciách majú za následok zvýšené odporové zahrievanie podľa vzorca (P = I^{2}R), kde (P) je strata výkonu, (I) je prúd a (R) je odpor. Po druhé, harmonické môžu viesť k interferencii v komunikačných systémoch a iných citlivých elektronických zariadeniach, čo spôsobuje poruchy a znižuje spoľahlivosť.
Mechanizmy generovania harmonických v 15KW VFD
15KW VFD typicky pozostáva z usmerňovača, jednosmerného medziobvodu a meniča. Stupeň usmerňovača, ktorým je zvyčajne obvod na báze diódy alebo tyristora, prevádza prichádzajúci striedavý prúd na jednosmerný prúd. Pri tejto premene dochádza k nelineárnemu odberu prúdu, ktorý je primárnym zdrojom harmonických.
Jednosmerný medziobvod uchováva jednosmerný prúd a poskytuje stabilný zdroj napätia pre menič. Invertor potom konvertuje jednosmerný prúd späť na striedavý prúd s premenlivou frekvenciou vhodnou pre riadenie otáčok motora. Spínacia činnosť meniča tiež prispieva k vytváraniu harmonických, aj keď zvyčajne v menšej miere v porovnaní s usmerňovačom.
Harmonické spektrum 15KW VFD možno analyzovať pomocou Fourierovej analýzy. Najbežnejšie harmonické generované VFD sú nepárne harmonické, ako napríklad 3., 5., 7., 11. a 13. harmonická. Tieto harmonické sú významné, pretože môžu spôsobiť špecifické problémy v elektrickom systéme. Napríklad 3. harmonická môže viesť k preťaženiu neutrálneho vodiča v trojfázových štvorvodičových systémoch, pretože 3. harmonická všetkých troch fáz je v neutrálnom vodiči vo fáze.
Vplyv harmonického obsahu na elektrický systém
Prítomnosť harmonických v 15KW VFD môže mať ďalekosiahle dôsledky pre celkový elektrický systém. Okrem vyššie uvedených problémov s prehrievaním a rušením môžu harmonické zložky ovplyvniť aj účinník systému. Účiník je mierou toho, ako efektívne sa využíva elektrická energia a nízky účinník môže mať za následok vyššie náklady na energiu pre koncového užívateľa.
Keď sú prítomné harmonické, zdanlivý výkon (súčin napätia a prúdu) je vyšší ako skutočný výkon (výkon skutočne použitý na prácu). Tento rozdiel je spôsobený jalovým výkonom spojeným s harmonickými prúdmi. Verejné služby často účtujú priemyselným zákazníkom nízky účinník, takže zníženie harmonického obsahu môže viesť k významným úsporám nákladov.
Zmiernenie harmonických v 15KW VFD
Ako dodávateľ 15KW VFD som si vedomý toho, že existuje niekoľko metód na zmiernenie harmonického obsahu vo VFD. Jednou z najbežnejších metód je použitie pasívnych filtrov. Pasívne filtre sa skladajú z induktorov, kondenzátorov a rezistorov a sú navrhnuté tak, aby ponúkali cesty s nízkou impedanciou pre špecifické harmonické frekvencie. Napríklad ladený filter môže byť navrhnutý tak, aby odvádzal prúd 5. harmonickej preč z hlavného elektrického systému.
Ďalším prístupom je použitie aktívnych harmonických filtrov. Aktívne filtre nepretržite monitorujú harmonické prúdy v systéme a vstrekujú rovnaké a opačné prúdy, aby eliminovali harmonické. Zatiaľ čo aktívne filtre sú drahšie ako pasívne filtre, ponúkajú väčšiu flexibilitu a lepší výkon, najmä v aplikáciách, kde sa často menia charakteristiky zaťaženia.
V niektorých prípadoch možno na zníženie harmonických použiť aj multipulzné VFD. Multipulzný VFD využíva fázovo posunutý transformátor na vytvorenie viacerých vstupných fáz, čo môže výrazne znížiť obsah harmonických. Napríklad 12-pulzový alebo 18-pulzový VFD môže znížiť 5. a 7. harmonickú na veľmi nízku úroveň.
Naše ponuky a riešenia
Ako dodávateľ 15KW VFD chápeme dôležitosť poskytovania vysoko kvalitných produktov s nízkym obsahom harmonických. Naše VFD sú navrhnuté s pokročilou technológiou, aby sa minimalizovalo vytváranie harmonických už od začiatku. Ponúkame tiež rad riešení na zmiernenie harmonických, aby sme splnili špecifické potreby našich zákazníkov.
Pre tých, ktorí hľadajú spoľahlivéFrekvenčný pohon pre trojfázový motor, naše 15kW VFD sú vynikajúcou voľbou. Sú vhodné pre širokú škálu trojfázových motorov, poskytujú presné riadenie otáčok a úsporu energie. nášVektorové riadenie VFDmodely ponúkajú ešte pokročilejšie možnosti ovládania, čo umožňuje lepšiu reguláciu krútiaceho momentu a dynamický výkon.
Okrem toho máme660V - 690V VFDdostupné možnosti pre aplikácie, ktoré vyžadujú prevádzku s vyšším napätím. Tieto VFD sú navrhnuté tak, aby zvládli zvýšené elektrické namáhanie a stále si zachovali nízky obsah harmonických.
Záver a výzva na akciu
Pochopenie harmonického obsahu 15KW VFD je kľúčové pre zaistenie bezpečnej a efektívnej prevádzky priemyselných elektrických systémov. Ako dodávateľ sme sa zaviazali poskytovať našim zákazníkom VFD, ktoré nielen spĺňajú ich požiadavky na výkon, ale tiež minimalizujú negatívne vplyvy harmonických.
Ak potrebujete 15KW VFD alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa harmonického zmiernenia, odporúčame vám kontaktovať nás. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám pri výbere správneho produktu a riešenia pre vašu konkrétnu aplikáciu. Tešíme sa na príležitosť spolupracovať s vami a pomôcť vám optimalizovať vaše riadiace systémy motora.
Referencie
- Brown, H. (2018). Kvalita energie v elektrických systémoch: Pochopenie a zmiernenie harmonických. IEEE Press.
- Smith, J. (2020). Pohony s premenlivou frekvenciou: Princípy a aplikácie. McGraw - Hill.
- Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC). (2019). IEC 61000 - 3 - 12: Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Časť 3 - 12: Limity - Limity pre emisie harmonického prúdu (vstupný prúd zariadenia ≤ 16 A na fázu a > 75 A na fázu).