Chastotani o'zgartirgichlar sanoat ishlab chiqarishida o'zgaruvchan tezlikni uzatish tizimi sanoatida keng qo'llaniladi.İnverterni rektifikator pallasida quvvatni almashtirish xususiyatlari tufayli uning kommutatsiya quvvat manbaida odatiy diskret tizim yuki hosil bo'ladi.Chastotani o'zgartirgich odatda saytdagi kompyuterlar va sensorlar kabi boshqa qurilmalar bilan bir vaqtda ishlaydi.Ushbu qurilmalar asosan yaqin joyda o'rnatiladi va bir-biriga ta'sir qilishi mumkin.Shu sababli, chastota konvertori bilan ifodalangan quvvat elektron uskunalari umumiy elektr tarmog'idagi muhim harmonik manbalardan biri bo'lib, elektr elektron uskunalari tomonidan ishlab chiqarilgan harmonik ifloslanish elektr elektron texnologiyasining rivojlanishiga asosiy to'siq bo'ldi.
1.1 Harmonikalar nima
Harmonikaning asosiy sababi diskret tizim yuklanishidir.Yuk orqali oqim o'tganda, qo'llaniladigan kuchlanish bilan chiziqli bog'liqlik yo'q va sinus to'lqinidan boshqa oqim oqadi, bu esa yuqori harmonikalarni hosil qiladi.Garmonik chastotalar asosiy chastotaning butun sonli ko'paytmalaridir.Frantsuz matematigi Furyening (M.Fourier) tahlil printsipiga ko'ra, har qanday takrorlanuvchi to'lqin shakli sinus to'lqin komponentlariga, shu jumladan asosiy chastota va bir qator asosiy chastotali ko'paytmalarning harmonikalariga ajralishi mumkin.Harmoniklar sinusoidal to'lqin shakllari bo'lib, har bir sinusoidal to'lqin shakli ko'pincha boshqa chastota, amplituda va faza burchagiga ega.Garmonikalarni juft va toq garmonikalarga ajratish mumkin, uchinchi, beshinchi va ettinchi raqamlar toq garmonikalar, ikkinchi, o'n to'rtinchi, oltinchi va sakkizinchi raqamlar esa juft garmonikalardir.Masalan, asosiy to'lqin 50 Gts bo'lsa, ikkinchi harmonik 10 Gts, uchinchi harmonik esa 150 Gts.Umuman olganda, g'alati harmonikalar hatto harmonikadan ko'ra ko'proq zarar keltiradi.Muvozanatli uch fazali tizimda simmetriya tufayli hatto harmonikalar yo'q qilindi va faqat g'alati harmonikalar mavjud.Uch fazali rektifikator yuki uchun harmonik oqim 6n 1 harmonik, masalan, 5, 7, 11, 13, 17, 19, va hokazo. Yumshoq starter kaliti 5 va 7 harmoniklarni keltirib chiqaradi.
1.2 Garmonik nazorat uchun tegishli standartlar
Inverter harmonik nazorati quyidagi standartlarga e'tibor berish kerak: shovqinlarga qarshi standartlar: EN50082-1, -2, EN61800-3: radiatsiya standartlari: EN5008l-1, -2, EN61800-3.Ayniqsa, IEC10003, IEC1800-3 (EN61800-3), IEC555 (EN60555) va IEEE519-1992.
EN50081 va EN50082 umumiy shovqinlarga qarshi standartlar va chastota konvertori standarti EN61800 (1ECl800-3) turli muhitlarda ishlaydigan uskunaning radiatsiya va shovqinlarga qarshi darajalarini belgilaydi.Yuqorida qayd etilgan standartlar turli xil ekologik sharoitlarda qabul qilinadigan nurlanish darajasini belgilaydi: L darajasi, radiatsiya chegarasi yo'q.Bu ta'sirlanmagan tabiiy muhitda yumshoq starterlardan foydalanadigan foydalanuvchilar va radiatsiya manbalari cheklovlarini o'zlari hal qiladigan foydalanuvchilar uchun javob beradi.h sinfi EN61800-3 tomonidan belgilangan chegara, birinchi muhit: chegara taqsimoti, ikkinchi muhit.Radiochastota filtri bilan jihozlangan radio chastota filtri varianti sifatida yumshoq starter odatda sanoat bo'lmagan muhitda ishlatiladigan tijorat darajasiga mos kelishi mumkin.
2 Garmonik nazorat choralari
Garmonik muammolarni boshqarish mumkin, radiatsiya shovqinlari va elektr ta'minoti tizimidagi shovqinlarni bostirish va ekranlash, izolyatsiyalash, topraklama va filtrlash kabi texnik choralarni qo'llash mumkin.
(1) Passiv filtr yoki faol filtrni qo'llang;
(2) Transformatorni ko'taring, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan empedansini kamaytiring va elektr tarmog'ini uzing;
(3) Yashil yumshoq starterdan foydalaning, impuls oqimining ifloslanishi yo'q.
2.1 Passiv yoki faol filtrlardan foydalanish
Passiv filtrlar maxsus chastotalarda quvvat manbalarini almashtirishning xarakterli empedansini o'zgartirish uchun javob beradi va barqaror va o'zgarmas tizimlar uchun javob beradi.Faol filtrlar diskret tizim yuklarini qoplash uchun javob beradi.
Passiv filtrlar an'anaviy usullarga mos keladi.Passiv filtr oddiy va tushunarli tuzilishi, past loyiha investitsiyalari, yuqori ishonchliligi va past foydalanish narxi tufayli paydo bo'ldi.Ular impulsli oqimlarni bostirishning asosiy vositasi bo'lib qoladi.LC filtri an'anaviy passiv yuqori tartibli harmonik bostirish qurilmasidir.Bu filtr kondansatkichlari, reaktorlar va rezistorlarning mos kombinatsiyasi bo'lib, yuqori tartibli harmonik manba bilan parallel ravishda ulanadi.Filtrlash funktsiyasidan tashqari, u noto'g'ri kompensatsiya funktsiyasiga ham ega.Bunday qurilmalarda engib bo'lmaydigan kamchiliklar mavjud.Kalitni haddan tashqari yuklash juda oson va u haddan tashqari yuklanganda yonib ketadi, bu esa quvvat omilining standart, kompensatsiya va jazodan oshib ketishiga olib keladi.Bundan tashqari, passiv filtrlar nazoratdan tashqarida, shuning uchun vaqt o'tishi bilan qo'shimcha mo'rtlashuv yoki tarmoq yukining o'zgarishi ketma-ket rezonansni o'zgartiradi va filtr effektini kamaytiradi.Eng muhimi shundaki, passiv filtr faqat bitta yuqori tartibli harmonik komponentni filtrlashi mumkin (agar filtr mavjud bo'lsa, u faqat uchinchi harmonikni filtrlashi mumkin), shuning uchun har xil yuqori tartibli harmonik chastotalar filtrlangan bo'lsa, uni oshirish uchun turli filtrlardan foydalanish mumkin. uskunalarga investitsiyalar.
Dunyoning turli mamlakatlarida turli chastotalar va amplitudalarning impuls oqimlarini kuzatib borish va kompensatsiyalash imkonini beruvchi faol filtrlarning ko'p turlari mavjud va kompensatsiya xususiyatlari elektr tarmog'ining xarakterli empedansiga ta'sir qilmaydi.Faol energetika filtrlarining asosiy nazariyasi 1960-yillarda tug'ilgan, undan keyin katta, o'rta va kichik chiqish quvvatini to'liq boshqaruvchi integral mikrosxemalar texnologiyasini takomillashtirish, impuls kengligi modulyatsiyasini boshqarish tizimini takomillashtirish va harmonikaga asoslangan harmonika. oniy tezlik reaktiv yuk nazariyasi.Hozirgi lahzali tezlikni kuzatish usulining aniq taklifi faol energetika filtrlarining jadal rivojlanishiga olib keldi.Uning asosiy kontseptsiyasi kompensatsiya maqsadidan kelib chiqadigan harmonik oqimni kuzatishdan iborat va kompensatsiya uskunasi impuls oqimidan kelib chiqadigan impuls oqimini bartaraf etish uchun harmonik oqim bilan bir xil o'lchamdagi va qarama-qarshi qutbli kompensatsiya oqimining chastota diapazonini yaratadi. asl liniyaning manbai, so'ngra elektr tarmog'ining oqimini qiling Faqat asosiy porsiyalarni o'z ichiga oladi.Asosiy qism garmonik to'lqin generatori va avtomatik boshqaruv tizimidir, ya'ni u tezkor izolyatsion qatlam triodini boshqaruvchi raqamli tasvirni qayta ishlash texnologiyasi orqali ishlaydi.
Ushbu bosqichda, maxsus impulsli oqim nazorati nuqtai nazaridan, passiv filtrlar va faol filtrlar qo'shimcha va aralash ilovalar ko'rinishida paydo bo'ldi, ular oddiy va aniq tuzilish, oson parvarishlash, arzon narx kabi faol filtrlarning afzalliklaridan to'liq foydalanadi. , va yaxshi kompensatsiya ko'rsatkichlari.U katta hajmdagi nuqsonlardan va faol filtrning qimmatlashgan narxidan xalos bo'ladi va butun tizim dasturiy ta'minotini mukammal ishlashga erishish uchun ikkalasini birlashtiradi.
2.2 Loopning empedansini kamaytiring va uzatish liniyasi usulini kesib tashlang
Harmonik hosil bo'lishining asosiy sababi chiziqli bo'lmagan yuklardan foydalanish bilan bog'liq, shuning uchun asosiy yechim garmonik ishlab chiqaruvchi yuklarning elektr uzatish liniyalarini garmonik sezgir yuklarning elektr uzatish liniyalaridan ajratishdir.Chiziqli bo'lmagan yuk tomonidan ishlab chiqarilgan buzilgan oqim kabelning empedansi bo'yicha buzilgan kuchlanish pasayishiga olib keladi va sintezlangan buzilgan kuchlanish to'lqin shakli bir xil chiziqqa ulangan boshqa yuklarga qo'llaniladi, bu erda yuqori harmonik oqimlar oqadi.Shuning uchun impuls oqimining shikastlanishini kamaytirish bo'yicha chora-tadbirlar kabelning tasavvurlar maydonini oshirish va pastadir empedansini kamaytirish orqali ham saqlanishi mumkin.Hozirgi vaqtda Xitoyda transformator quvvatini oshirish, kabellarning tasavvurlar maydonini oshirish, ayniqsa neytral kabellarning kesishish maydonini oshirish, elektron to'sar va sigortalar kabi himoya komponentlarini tanlash kabi usullar keng qo'llaniladi.Biroq, bu usul harmonikani tubdan bartaraf eta olmaydi, lekin himoya xususiyatlari va funktsiyalarini kamaytiradi, investitsiyalarni oshiradi va elektr ta'minoti tizimidagi yashirin xavflarni oshiradi.Bir xil quvvat manbaidan chiziqli yuklarni va chiziqli bo'lmagan yuklarni ulang
Chiqish nuqtalari (PCC) alohida-alohida kontaktlarning zanglashiga olib keladigan quvvat bilan ta'minlay boshlaydi, shuning uchun diskret yuklarning ramkadan tashqari kuchlanishini chiziqli yukga o'tkazib bo'lmaydi.Bu hozirgi garmonik muammoning ideal echimidir.
2.3 Harmonik ifloslanishsiz zumrad yashil inverter quvvatini qo'llang
Yashil inverterning sifat standarti shundaki, kirish va chiqish oqimlari sinus to'lqinlari, kirish quvvat omili nazorat qilinishi mumkin, quvvat omili har qanday yuk ostida 1 ga o'rnatilishi va quvvat chastotasining chiqish chastotasi o'zboshimchalik bilan boshqarilishi mumkin.Chastotani o'zgartiruvchining o'rnatilgan AC reaktori harmonikani yaxshi bostirishi va rektifikator ko'prigini quvvat manbai kuchlanishining lahzali tik to'lqini ta'siridan himoya qilishi mumkin.Amaliyot shuni ko'rsatadiki, reaktorsiz garmonik oqim reaktorga qaraganda ancha yuqori.Garmonik ifloslanishdan kelib chiqadigan shovqinlarni kamaytirish uchun chastota konvertorining chiqish pallasida shovqin filtri o'rnatilgan.Chastotani o'zgartiruvchi ruxsat berganda, chastota konvertorining tashuvchisi chastotasi kamayadi.Bundan tashqari, yuqori quvvatli chastotali konvertorlarda odatda 12 impulsli yoki 18 impulsli rektifikatsiya qo'llaniladi va shu bilan past harmoniklarni yo'q qilish orqali quvvat manbaidagi harmonik tarkibni kamaytiradi.Masalan, 12 impuls, eng past harmonikalar 11, 13, 23 va 25 harmonikalardir.Xuddi shunday, 18 ta bitta impuls uchun bir nechta harmonikalar 17 va 19-harmonikalardir.
Yumshoq starterlarda ishlatiladigan past harmonik texnologiyani quyidagicha umumlashtirish mumkin:
(1) inverter quvvat manbai modulining ketma-ket ko'payishi 2 yoki taxminan 2 seriyali ulangan inverter quvvat manbai modullarini tanlaydi va to'lqin shakli to'planishiga ko'ra harmonik komponentlarni yo'q qiladi.
(2) Rektifikator sxemasi ortadi.Impuls kengligi modulyatsiyasi yumshoq starterlar impuls oqimlarini kamaytirish uchun 121 impulsli, 18 impulsli yoki 24 impulsli rektifikatorlardan foydalanadi.
(3) 30 ta bitta impulsli seriyali inverter quvvat modullarini ishlatish va quvvat pallasini qayta ishlatish orqali inverter quvvat modullarini ketma-ket qayta ishlatish, impuls oqimini kamaytirish mumkin.
(4) Ish kuchlanish vektor materialining olmosli modulyatsiyasi kabi yangi shahar chastotasini konvertatsiya qilish modulyatsiyasi usulidan foydalaning.Hozirgi vaqtda ko'plab inverter ishlab chiqaruvchilari harmonik muammoga katta ahamiyat berishadi va dizayn jarayonida inverterni yashil qilishni texnik jihatdan ta'minlaydi va harmonik muammoni tubdan hal qiladi.
3 Xulosa
Umuman olganda, biz harmonikaning sababini aniq tushunishimiz mumkin.Haqiqiy ishlash nuqtai nazaridan, odamlar pastadirning xarakterli empedansini kamaytirish uchun passiv filtrlar va faol filtrlarni tanlashi, harmonik uzatishning nisbiy yo'lini kesib tashlashi, harmonik ifloslanishsiz yashil yumshoq startlarni ishlab chiqish va qo'llash va yumshoqlikni aylantirishi mumkin. starter kichik diapazonda boshqariladi.
Xabar vaqti: 2023 yil 13 aprel