Ang kadaot sa mga harmonic sa frequency converters, ang harmonic control scheme sa frequency converters

Ang mga frequency converter kaylap nga gigamit sa variable speed transmission system nga industriya sa industriyal nga produksyon.Tungod sa mga kinaiya sa pagbalhin sa kuryente sa inverter rectifier circuit, usa ka tipikal nga discrete system load ang namugna sa switching power supply niini.Ang frequency converter kasagarang naglihok nga dungan sa ubang mga himan sama sa mga kompyuter ug mga sensor sa site.Kini nga mga aparato kasagarang gi-install sa duol ug mahimong makaapekto sa usag usa.Busa, ang power electronic equipment nga girepresentahan sa frequency converter mao ang usa sa importante nga harmonic nga tinubdan sa public power grid, ug ang harmonic pollution nga namugna sa power electronic equipment nahimong nag-unang babag sa pagpalambo sa power electronic technology mismo.

img

 

1.1 Unsa ang mga harmonika
Ang hinungdan sa harmonics mao ang discrete system loading.Sa diha nga ang usa ka kasamtangan nga nagaagay pinaagi sa load, walay linear nga relasyon uban sa gipadapat boltahe, ug ang usa ka kasamtangan nga gawas sa usa ka sine wave nagaagay, pagmugna mas taas nga harmonics.Harmonic frequency mao ang integer multiples sa sukaranang frequency.Sumala sa prinsipyo sa pag-analisa sa French mathematician nga si Fourier (M.Fourier), ang bisan unsang nagbalikbalik nga waveform mahimong madugta sa mga sangkap sa sine wave lakip ang sukaranan nga frequency ug harmonics sa usa ka serye sa sukaranan nga frequency multiples.Ang mga harmonika maoy mga sinusoidal waveform, ug ang matag sinusoidal waveform kasagaran adunay lain-laing frequency, amplitude, ug anggulo sa phase.Ang mga Harmonics mahimong bahinon ngadto sa even ug odd nga mga harmonics, ang ikatulo, ikalima ug ikapito nga mga numero kay odd nga harmonics, ug ang ikaduha, ikanapulog-upat, ikaunom ug ikawalo nga mga numero mao ang mga harmonics.Pananglitan, kung ang sukaranan nga balud mao ang 50Hz, ang ikaduha nga harmonic mao ang 10Hz, ug ang ikatulo nga harmonic mao ang 150Hz.Sa kinatibuk-an, ang mga katingad-an nga harmonics labi ka makadaot kaysa bisan mga harmonic.Sa usa ka balanse nga tulo ka hugna nga sistema, tungod sa simetriya, bisan ang mga harmonic giwagtang ug ang mga katingad-an nga harmonics ra ang naglungtad.Alang sa tulo ka hugna nga rectifier load, ang harmonic current mao ang 6n 1 harmonic, sama sa 5, 7, 11, 13, 17, 19, ug uban pa.
1.2 May kalabutan nga mga sumbanan alang sa harmonic control
Ang kontrol sa harmonic sa inverter kinahanglan nga hatagan pagtagad ang mga musunud nga sumbanan: mga sumbanan sa anti-interference: EN50082-1, -2, EN61800-3: mga sumbanan sa radiation: EN5008l-1, -2, EN61800-3.Ilabi na ang IEC10003, IEC1800-3 (EN61800-3), IEC555 (EN60555) ug IEEE519-1992.
Ang kinatibuk-ang anti-interference standards EN50081 ug EN50082 ug ang frequency converter standard EN61800 (1ECl800-3) naghubit sa radiation ug anti-interference nga lebel sa mga ekipo nga naglihok sa lainlaing mga palibot.Ang gihisgotan sa ibabaw nga mga sumbanan naghubit sa madawat nga lebel sa radyasyon ubos sa lain-laing kahimtang sa kalikopan: lebel L, walay limitasyon sa radyasyon.Kini angay alang sa mga tiggamit nga naggamit sa mga humok nga pagsugod sa wala maapektuhan nga natural nga mga palibot ug mga tiggamit nga nagsulbad sa mga pagdili sa gigikanan sa radiation sa ilang kaugalingon.Ang klase h mao ang limitasyon nga gitakda sa EN61800-3, una nga palibot: limitasyon sa pag-apod-apod, ikaduha nga palibot.Ingon usa ka kapilian alang sa filter sa frequency sa radyo, nasangkapan sa filter sa frequency sa radyo mahimo’g makahimo ang humok nga starter nga makatagbo sa lebel sa komersyo, nga sagad gigamit sa dili pang-industriya nga palibot.
2 Harmonic control nga mga lakang
Ang mga problema sa harmoniya mahimong madumala, ang pagpanghilabot sa radiation ug ang pagpanghilabot sa sistema sa suplay sa kuryente mahimong mapugngan, ug ang mga teknikal nga lakang sama sa panagang, pag-inusara, pag-ground, ug pagsala mahimong masagop.
(1) Ibutang ang passive filter o aktibo nga filter;
(2) Ipataas ang transformer, pakunhuran ang kinaiya nga impedance sa sirkito, ug idiskonekta ang linya sa kuryente;
(3) Paggamit berde nga humok nga starter, wala’y polusyon sa karon nga pulso.
2.1 Paggamit sa passive o aktibo nga mga filter
Ang mga passive filter angay alang sa pagbag-o sa kinaiya nga impedance sa pagbalhin sa mga suplay sa kuryente sa mga espesyal nga frequency, ug angay alang sa mga sistema nga lig-on ug dili mausab.Ang mga aktibo nga filter angay alang sa pag-compensate sa mga discrete system load.
Ang mga passive filter angay alang sa tradisyonal nga mga pamaagi.Ang passive filter unang nagpakita tungod sa yano ug tin-aw nga istruktura, ubos nga pagpamuhunan sa proyekto, taas nga kasaligan sa operasyon ug ubos nga gasto sa operasyon.Nagpabilin sila nga yawe nga paagi sa pagsumpo sa mga pulso nga sulog.Ang LC filter usa ka tradisyonal nga passive high-order harmonic suppression device.Kini usa ka angay nga kombinasyon sa mga kapasitor sa filter, mga reaktor ug mga resistor, ug konektado nga managsama sa taas nga pagkahan-ay nga gigikanan sa harmonic.Dugang pa sa pagsala function, kini usab adunay usa ka dili balido nga bayad function.Ang ingon nga mga aparato adunay pipila nga dili mabuntog nga mga kakulangan.Ang yawe sayon ​​kaayo nga ma-overload, ug kini masunog kung ma-overload, nga maoy hinungdan nga ang power factor molapas sa standard, bayad ug silot.Dugang pa, ang mga passive nga mga filter dili makontrol, mao nga sa paglabay sa panahon, ang dugang nga pagkaguba o mga pagbag-o sa pagkarga sa network mag-usab sa serye nga resonance ug makapakunhod sa epekto sa filter.Labaw sa tanan, ang passive filter mahimo lamang nga magsala sa usa ka high-order nga harmonic component (kung adunay usa ka filter, mahimo ra nga masala ang ikatulo nga harmonic), aron kung ang lain-laing mga high-order nga harmonic frequency masala, lain-laing mga pagsala ang magamit aron madugangan. pagpamuhunan sa kagamitan.
Adunay daghang mga matang sa aktibo nga mga pagsala sa lainlaing mga nasud sa kalibutan, nga makasubay ug makabayad sa mga pulso nga sulog sa lainlaing mga frequency ug amplitude, ug ang mga kinaiya sa kompensasyon dili maapektuhan sa kinaiya nga impedance sa power grid.Ang sukaranan nga teorya sa aktibo nga mga filter sa power engineering natawo kaniadtong 1960s, gisundan sa pagpaayo sa dako, medium ug gamay nga output nga gahum nga full-control nga integrated circuit nga teknolohiya, ang pagpaayo sa pulse width modulation control system, ug ang harmonics base sa dali nga tulin nga reaktibo nga teorya sa pagkarga.Ang tin-aw nga sugyot sa kasamtangan nga instantaneous speed monitoring nga pamaagi misangpot sa paspas nga pag-uswag sa aktibo nga power engineering filters.Ang sukaranan nga konsepto niini mao ang pag-monitor sa harmonic nga kasamtangan nga naggikan sa target sa kompensasyon, ug ang mga kagamitan sa kompensasyon nagmugna usa ka frequency band sa kompensasyon nga karon nga adunay parehas nga gidak-on ug kaatbang nga polarity sama sa harmonic nga karon, aron mabawi ang pulso nga gipahinabo sa pulso karon. tinubdan sa orihinal nga linya, ug dayon himoa ang kasamtangan sa network sa kuryente Ang mga sukaranan lamang nga mga serbisyo ang gilakip.Ang nag-unang bahin mao ang harmonic wave generator ug automatic control system, nga mao, kini nagtrabaho pinaagi sa digital image processing technology nga nagkontrol sa paspas nga insulating layer triode.
Sa kini nga yugto, sa aspeto sa espesyal nga kontrol sa karon nga pulso, ang mga passive nga pagsala ug aktibo nga mga pagsala nagpakita sa porma sa komplementaryong ug sinagol nga mga aplikasyon, nga hingpit nga gigamit ang mga bentaha sa aktibo nga mga pagsala sama sa yano ug tin-aw nga istruktura, dali nga pagmentinar, mubu nga gasto. , ug maayong performance sa kompensasyon.Gikuha niini ang mga depekto sa dako nga gidaghanon ug dugang nga gasto sa aktibo nga filter, ug gihiusa ang duha aron mahimo ang tibuok nga software sa sistema nga makakuha og maayo nga performance.
2.2 Bawasan ang impedance sa loop ug putla ang paagi sa transmission line
Ang gamut nga hinungdan sa harmonic generation tungod sa paggamit sa non-linear loads, busa, ang sukaranan nga solusyon mao ang pagbulag sa mga linya sa kuryente sa harmonic-generating load gikan sa mga linya sa kuryente sa harmonic-sensitive load.Ang gituis nga kasamtangan nga namugna sa nonlinear load nagpatunghag usa ka gituis nga boltahe nga drop sa impedance sa cable, ug ang synthesized gituis nga boltahe waveform gipadapat sa ubang mga load konektado sa sama nga linya, diin ang mas taas nga harmonic sulog nagaagay.Busa, ang mga lakang aron makunhuran ang kadaot sa karon sa pulso mahimo usab nga mapadayon pinaagi sa pagdugang sa cross-sectional area sa cable ug pagkunhod sa loop impedance.Sa pagkakaron, ang mga pamaagi sama sa pagdugang sa kapasidad sa transformer, pagdugang sa cross-sectional area sa mga kable, ilabi na sa pagdugang sa cross-sectional area sa neutral nga mga kable, ug pagpili sa mga protective component sama sa circuit breakers ug fuses kaylap nga gigamit sa China.Bisan pa, kini nga pamaagi dili sa batakan nga pagwagtang sa mga harmonics, apan gipakunhod ang mga kinaiya sa pagpanalipod ug mga gimbuhaton, nagdugang sa pagpamuhunan, ug nagdugang sa mga tinago nga mga kapeligrohan sa sistema sa suplay sa kuryente.Ikonektar ang linear load ug non-linear load gikan sa parehas nga power supply
Ang mga punto sa outlet (PCCs) magsugod sa paghatag og gahum sa sirkito nga tagsa-tagsa, mao nga ang out-of-frame nga boltahe gikan sa discrete loads dili mabalhin ngadto sa linear load.Kini usa ka sulundon nga solusyon sa karon nga problema sa harmonic.
2.3 Ibutang ang esmeralda berdeng inverter nga gahum nga walay harmonic polusyon
Ang kalidad nga sumbanan sa berde nga inverter mao nga ang input ug output nga mga sulog mga sine wave, ang input power factor makontrol, ang power factor mahimong ibutang sa 1 ubos sa bisan unsang load, ug ang output frequency sa power frequency mahimong kontrolado nga arbitraryo.Ang built-in nga AC reactor sa frequency converter makapugong pag-ayo sa harmonics ug mapanalipdan ang rectifier bridge gikan sa impluwensya sa dali nga titip nga balud sa boltahe sa suplay sa kuryente.Gipakita sa praktis nga ang harmonic current nga walay reactor klaro nga mas taas kaysa sa reactor.Aron makunhuran ang interference nga gipahinabo sa harmonic pollution, usa ka noise filter ang gi-install sa output circuit sa frequency converter.Kung gitugotan ang frequency converter, ang frequency sa carrier sa frequency converter maminusan.Dugang pa, sa mga high-power frequency converters, ang 12-pulse o 18-pulse nga pagtul-id kasagarang gigamit, sa ingon gipakunhod ang harmonic content sa power supply pinaagi sa pagwagtang sa ubos nga harmonics.Pananglitan, ang 12 ka pulso, ang pinakaubos nga harmonics mao ang ika-11, ika-13, ika-23, ug ika-25 nga harmonic.Sa susama, alang sa 18 ka single nga pulso, ang pipila ka harmonics mao ang ika-17 ug ika-19 nga harmonic.
Ang ubos nga harmonic nga teknolohiya nga gigamit sa mga soft starters mahimong i-summarize sama sa mosunod:
(1) Ang sunod-sunod nga pagpadaghan sa inverter power supply module mipili sa 2 o mga 2 series-connected inverter power supply modules, ug giwagtang ang harmonic components sumala sa waveform accumulation.
(2) Ang rectifier circuit nagdugang.Pulse width modulation soft starters naggamit ug 121-pulse, 18-pulse o 24-pulse rectifiers aron makunhuran ang mga pulso.
(3) Paggamit pag-usab sa mga inverter power modules sa serye, pinaagi sa paggamit sa 30 single-pulse series inverter power modules ug paggamit pag-usab sa power circuit, ang pulse nga kasamtangan mahimong makunhuran.
(4) Paggamit ug bag-ong DC frequency conversion modulation method, sama sa diamond modulation sa working voltage vector material.Sa pagkakaron, daghang mga tiggama sa inverter ang naghatag og dakong importansya sa problema sa harmonic, ug sa teknikal nga pagsiguro sa pag-greening sa inverter sa panahon sa disenyo, ug sa batakan nga pagsulbad sa harmonic nga problema.
3 Konklusyon
Sa kinatibuk-an, tin-aw natong masabtan ang hinungdan sa harmonics.Sa mga termino sa aktuwal nga operasyon, ang mga tawo makapili sa mga passive filter ug aktibo nga mga filter aron makunhuran ang kinaiya nga impedance sa loop, putlon ang relatibong agianan sa harmonic transmission, pagpalambo ug paggamit sa green soft starters nga walay harmonic pollution, ug ibalik ang humok Ang harmonics nga namugna sa ang starter kontrolado sulod sa gamay nga range.


Oras sa pag-post: Abr-13-2023