"Ang ibig sabihin ng non-linearity ay mahirap lutasin," sinabi minsan ni Arthur Mattuck, isang mathematician sa Massachusetts Institute of Technology (MIT).Ngunit dapat itong tugunan kapag ang nonlinearity ay inilapat sa mga de-koryenteng karga, dahil ito ay bumubuo ng mga harmonic na alon at negatibong nakakaapekto sa pamamahagi ng kuryente-at ito ay magastos.Dito, ipinapaliwanag ni Marek Lukaszczyk, European at Middle East Marketing Manager ng WEG, isang pandaigdigang tagagawa at supplier ng teknolohiya ng motor at drive, kung paano pagaanin ang mga harmonika sa mga inverter application.
Mga fluorescent lamp, switching power supply, electric arc furnace, rectifier at frequency converter.Ang lahat ng ito ay mga halimbawa ng mga device na may mga non-linear load, na nangangahulugan na ang aparato ay sumisipsip ng boltahe at kasalukuyang sa anyo ng biglaang maikling pulso.Iba ang mga ito sa mga device na may mga linear load—gaya ng mga motor, space heater, transformer na may enerhiya, at mga incandescent na bombilya.Para sa mga linear load, ang ugnayan sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang mga waveform ay sinusoidal, at ang kasalukuyang sa anumang oras ay proporsyonal sa boltahe na ipinahayag ng batas ng Ohm.
Ang isang problema sa lahat ng non-linear load ay ang pagbuo ng mga harmonic na alon.Ang mga harmonika ay mga bahagi ng dalas na karaniwang mas mataas kaysa sa pangunahing dalas ng suplay ng kuryente, sa pagitan ng 50 o 60 Hertz (Hz), at idinaragdag sa pangunahing kasalukuyang.Ang mga dagdag na agos na ito ay magdudulot ng pagbaluktot ng waveform ng boltahe ng system at bawasan ang power factor nito.
Ang mga harmonikong alon na dumadaloy sa sistema ng kuryente ay maaaring magdulot ng iba pang hindi kanais-nais na mga epekto, tulad ng pagbaluktot ng boltahe sa mga interconnection point sa iba pang mga load, at sobrang pag-init ng mga cable.Sa mga kasong ito, maaaring sabihin sa amin ng pagsukat ng kabuuang harmonic distortion (THD) kung gaano karami sa boltahe o kasalukuyang distortion ang dulot ng mga harmonika.
Sa artikulong ito, pag-aaralan natin kung paano bawasan ang mga harmonika sa mga aplikasyon ng inverter batay sa mga rekomendasyon sa industriya para sa tamang pagsubaybay at interpretasyon ng mga phenomena na nagdudulot ng mga problema sa kalidad ng enerhiya.
Ginagamit ng UK ang Engineering Recommendation (EREC) G5 ng Energy Network Association (ENA) bilang isang mahusay na kasanayan para sa pamamahala ng harmonic voltage distortion sa mga transmission system at distribution network.Sa European Union, ang mga rekomendasyong ito ay karaniwang nakapaloob sa mga direktiba ng electromagnetic compatibility (EMC), na kinabibilangan ng iba't ibang pamantayan ng International Electrotechnical Commission (IEC), gaya ng IEC 60050. Ang IEEE 519 ay karaniwang pamantayang North American, ngunit nararapat na tandaan na ang IEEE Nakatuon ang 519 sa mga sistema ng pamamahagi sa halip na mga indibidwal na device.
Kapag natukoy na ang mga harmonic na antas sa pamamagitan ng simulation o pagsukat, maraming paraan upang mabawasan ang mga ito upang mapanatili ang mga ito sa loob ng mga katanggap-tanggap na limitasyon.Ngunit ano ang katanggap-tanggap na limitasyon?
Dahil hindi posible sa ekonomiya o imposibleng alisin ang lahat ng harmonika, mayroong dalawang internasyonal na pamantayan ng EMC na naglilimita sa pagbaluktot ng boltahe ng supply ng kuryente sa pamamagitan ng pagtukoy sa pinakamataas na halaga ng harmonic current.Ang mga ito ay ang pamantayan ng IEC 61000-3-2, na angkop para sa mga kagamitan na may rate na kasalukuyang hanggang sa 16 A (A) at ≤ 75 A bawat yugto, at ang pamantayang IEC 61000-3-12, na angkop para sa mga kagamitan sa itaas ng 16 A.
Ang limitasyon sa boltahe harmonics ay dapat na panatilihin ang THD (V) ng point of common coupling (PCC) sa ≤ 5%.Ang PCC ay ang punto kung saan ang mga electrical conductor ng power distribution system ay konektado sa mga customer conductor at anumang power transmission sa pagitan ng customer at ng power distribution system.
Isang rekomendasyon na ≤ 5% ang ginamit bilang tanging kinakailangan para sa maraming aplikasyon.Ito ang dahilan kung bakit sa maraming mga kaso, ang paggamit lamang ng inverter na may 6-pulse rectifier at input reactance o direct current (DC) link inductor ay sapat na upang matugunan ang maximum na rekomendasyon sa pagbaluktot ng boltahe.Siyempre, kumpara sa 6-pulse inverter na walang inductor sa link, ang paggamit ng inverter na may DC link inductor (tulad ng sariling CFW11, CFW700, at CFW500 ng WEG) ay maaaring makabuluhang bawasan ang harmonic radiation.
Kung hindi man, may ilang iba pang mga opsyon para sa pagbabawas ng system harmonics sa mga inverter application, na ipapakilala namin dito.
Ang isang solusyon upang mabawasan ang mga harmonika ay ang paggamit ng inverter na may 12-pulse rectifier.Gayunpaman, ang pamamaraang ito ay kadalasang ginagamit lamang kapag ang isang transpormer ay naka-install na;para sa maraming inverters na konektado sa parehong DC link;o kung ang isang bagong pag-install ay nangangailangan ng isang transpormer na nakatuon sa inverter.Bilang karagdagan, ang solusyon na ito ay angkop para sa kapangyarihan na kadalasang higit sa 500 kilowatts (kW).
Ang isa pang paraan ay ang paggamit ng 6-pulse active current (AC) drive inverter na may passive filter sa input.Ang pamamaraang ito ay maaaring mag-coordinate ng iba't ibang antas ng boltahe-harmonic na boltahe sa pagitan ng medium (MV), mataas na boltahe (HV) at sobrang mataas na boltahe (EHV)-at sumusuporta sa compatibility at nag-aalis ng mga masamang epekto sa sensitibong kagamitan ng mga customer.Bagama't isa itong tradisyunal na solusyon upang mabawasan ang mga harmonika, tataas ang pagkawala ng init at bawasan ang power factor.
Dinadala tayo nito sa isang mas cost-effective na paraan para mabawasan ang mga harmonics: gumamit ng inverter na may 18-pulse rectifier, o lalo na ang DC-AC drive na pinapagana ng isang DC link sa pamamagitan ng 18-pulse rectifier at isang phase-shifting transformer.Ang pulse rectifier ay ang parehong solusyon kung ito ay 12-pulse o 18-pulse.Bagaman ito ay isang tradisyonal na solusyon upang mabawasan ang mga harmonika, dahil sa mataas na gastos nito, kadalasang ginagamit lamang ito kapag ang isang transpormer ay na-install o isang espesyal na transpormer para sa inverter ay kinakailangan para sa isang bagong pag-install.Ang kapangyarihan ay karaniwang mas malaki kaysa sa 500 kW.
Ang ilang mga harmonic suppression na pamamaraan ay nagpapataas ng pagkawala ng init at nagpapababa ng power factor, habang ang ibang mga pamamaraan ay maaaring mapabuti ang pagganap ng system.Ang isang magandang solusyon na inirerekomenda namin ay ang paggamit ng mga aktibong filter ng WEG na may 6-pulse AC drive.Ito ay isang mahusay na solusyon upang maalis ang mga harmonika na nabuo ng iba't ibang mga aparato
Sa wakas, kapag ang kapangyarihan ay maaaring muling buuin sa grid, o kapag maramihang mga motor ang hinihimok ng isang DC link, isa pang solusyon ang kaakit-akit.Iyon ay, isang aktibong front end (AFE) regenerative drive at LCL filter ang ginagamit.Sa kasong ito, ang driver ay may aktibong rectifier sa input at sumusunod sa mga inirerekomendang limitasyon.
Para sa mga inverters na walang DC link-tulad ng sariling CFW500, CFW300, CFW100 at MW500 inverters ng WEG-ang susi sa pagbabawas ng harmonics ay ang network reactance.Hindi lamang nito nalulutas ang problemang maharmonya, ngunit nalulutas din nito ang problema ng enerhiya na nakaimbak sa reaktibong bahagi ng inverter at nagiging hindi epektibo.Sa tulong ng network reactance, ang isang high-frequency na single-phase inverter na na-load ng isang resonant network ay maaaring gamitin upang mapagtanto ang nakokontrol na reactance.Ang bentahe ng pamamaraang ito ay ang enerhiya na nakaimbak sa elemento ng reactance ay mas mababa at ang harmonic distortion ay mas mababa.
Mayroong iba pang mga praktikal na paraan upang makitungo sa mga harmonika.Ang isa ay upang madagdagan ang bilang ng mga linear load na may kaugnayan sa non-linear load.Ang isa pang paraan ay ang paghiwalayin ang mga power supply system para sa linear at non-linear load upang magkaroon ng iba't ibang boltahe na limitasyon ng THD sa pagitan ng 5% at 10%.Ang pamamaraang ito ay sumusunod sa mga nabanggit sa itaas na mga rekomendasyon sa engineering (EREC) G5 at EREC G97, na ginagamit upang suriin ang harmonic voltage distortion ng nonlinear at resonant na mga halaman at kagamitan.
Ang isa pang paraan ay ang paggamit ng rectifier na may mas malaking bilang ng mga pulso at ipakain ito sa isang transpormer na may maraming pangalawang yugto.Ang mga multi-winding na mga transformer na may maramihang pangunahin o pangalawang paikot-ikot ay maaaring konektado sa isa't isa sa isang espesyal na uri ng pagsasaayos upang magbigay ng kinakailangang antas ng boltahe ng output o upang magmaneho ng maraming mga load sa output, sa gayon ay nagbibigay ng higit pang mga pagpipilian sa pamamahagi ng kapangyarihan At sistema ng kakayahang umangkop.
Sa wakas, mayroong regenerative drive operation ng AFE na binanggit sa itaas.Ang mga pangunahing AC drive ay hindi nababago, na nangangahulugang hindi nila maibabalik ang enerhiya sa pinagmumulan ng kuryente-lalo na itong hindi sapat, dahil sa ilang mga aplikasyon, ang pagbawi ng ibinalik na enerhiya ay isang partikular na kinakailangan.Kung ang regenerative energy ay kailangang ibalik sa AC power source, ito ang papel ng regenerative drive.Ang mga simpleng rectifier ay pinapalitan ng mga inverter ng AFE, at maaaring mabawi ang enerhiya sa ganitong paraan.
Ang mga pamamaraang ito ay nagbibigay ng iba't ibang opsyon upang labanan ang mga harmonika at angkop para sa iba't ibang uri ng mga sistema ng pamamahagi ng kuryente.Ngunit maaari rin silang makatipid ng enerhiya at gastos nang malaki sa iba't ibang mga aplikasyon at sumunod sa mga internasyonal na pamantayan.Ipinapakita ng mga halimbawang ito na hangga't ginagamit ang tamang teknolohiya ng inverter, hindi magiging mahirap na lutasin ang problemang hindi linearity.
For more information, please contact: WEG (UK) LtdBroad Ground RoadLakesideRedditch WorcestershireB98 8YPT Tel: +44 (0)1527 513800 Email: info-uk@weg.net Website: https://www.weg.net
Proseso at kontrol Ngayon ay hindi mananagot para sa nilalaman ng isinumite o panlabas na ginawa na mga artikulo at larawan.Mag-click dito upang magpadala sa amin ng isang email na nagpapaalam sa amin ng anumang mga error o pagkukulang na nilalaman sa artikulong ito.