La mitigazione armonica è un aspetto cruciale quando si tratta di unità di frequenza variabile (VFD) che utilizzano il controllo della tensione-frequenza (VF). Come fornitore VFD di controllo VF, comprendo il significato di affrontare le armoniche per garantire il funzionamento efficiente e affidabile dei sistemi elettrici. In questo blog, esploreremo vari metodi di mitigazione armonica per VFD di controllo VF.
Comprensione delle armoniche nei VF di controllo VF
Prima di approfondire i metodi di mitigazione, è essenziale capire quali sono le armoniche e perché sono una preoccupazione nei VF di controllo VF. Le armoniche sono correnti o tensioni con frequenze che sono multipli interi della frequenza fondamentale (di solito 50 o 60 Hz). Nei VFD, le armoniche sono generate a causa delle caratteristiche non lineari dei dispositivi elettronici di potenza utilizzati nell'unità, come raddrizzatori e inverter.
Queste armoniche possono causare diversi problemi nei sistemi elettrici, incluso il surriscaldamento di trasformatori, motori e cavi, aumento delle perdite di potenza, interferenze con i sistemi di comunicazione e malfunzionamento di apparecchiature elettroniche sensibili. Pertanto, è necessaria un'efficace mitigazione armonica per mantenere la qualità dell'alimentazione elettrica e proteggere le apparecchiature collegate al sistema.
Filtri armonici passivi
Uno dei metodi più comuni per la mitigazione armonica nei VFD di controllo VF è l'uso di filtri armonici passivi. Questi filtri sono costituiti da componenti passivi come induttori, condensatori e resistori, progettati per assorbire o deviare le correnti armoniche.
Filtri a punta singola
I filtri a sintonia singola sono progettati per risuonare a una frequenza armonica specifica. Sono collegati in parallelo con il VFD e forniscono un percorso a bassa impedenza per la corrente armonica mirata. Ad esempio, un filtro a sintonia singola progettato per la quinta armonica avrà una frequenza di risonanza che corrisponde alla 5a frequenza armonica (ad es. 250 Hz per un sistema da 50 Hz). Fornendo un percorso a bassa impedenza per la quinta corrente armonica, il filtro riduce la quantità di 5a corrente armonica che scorre nel sistema elettrico.
Filtri passa-alto
I filtri passa-alto vengono utilizzati per attenuare le armoniche di ordine superiore. Hanno una frequenza di interruzione al di sopra della quale forniscono un percorso a bassa impedenza per le correnti armoniche. I filtri passa-alto vengono spesso utilizzati in combinazione con filtri a sintonizzazione singola per fornire una mitigazione armonica completa.
Filtri armonici attivi
I filtri armonici attivi sono un'altra soluzione efficace per la mitigazione armonica nei VFD di controllo VF. A differenza dei filtri passivi, i filtri attivi utilizzano l'elettronica di potenza per generare una corrente di compensazione che è uguale in grandezza ma opposta in fase con la corrente armonica. Questa corrente di compensazione viene iniettata nel sistema elettrico, annullando la corrente armonica e riducendo la distorsione armonica totale (THD).
I filtri armonici attivi offrono diversi vantaggi rispetto ai filtri passivi. Possono fornire una compensazione in tempo reale, adattarsi ai cambiamenti nello spettro armonico e possono essere utilizzati per compensare contemporaneamente le armoniche multiple. Tuttavia, sono generalmente più costosi dei filtri passivi e richiedono sistemi di controllo più complessi.
Convertitori multi-impulsi
I convertitori multi-impulsi sono una soluzione più avanzata per la mitigazione armonica nei VFD di controllo VF. Invece di utilizzare un raddrizzatore a 6 impulsi standard, i convertitori multi-impulsi utilizzano rettificatori 12, 18 o 24 impulsi. Maggiore è il numero di impulsi, più basso è il contenuto armonico nella corrente di input.
In un convertitore da 12 impulsi, due raddrizzatori a 6 impulsi sono collegati in parallelo con uno spostamento di fase di 30 gradi tra le loro tensioni di ingresso. Questo sfasamento fa sì che la quinta e il 7 ° armoniche generate dai due rettificatori si annullano a vicenda, riducendo la distorsione armonica generale. Allo stesso modo, i convertitori a 18 impulsi e 24 impulsi possono ridurre ulteriormente il contenuto armonico annullando le armoniche di ordine superiore.
Reattori di linea
I reattori di linea sono induttori collegati in serie con l'ingresso del VFD. Aiutano a ridurre la corrente armonica aumentando l'impedenza del sistema elettrico alle frequenze armoniche. I reattori di linea forniscono anche una certa protezione contro i picchi di tensione e le sovratensioni, che possono danneggiare il VFD.
Esistono due tipi di reattori di linea: reattori di linea CA e reattori a collegamento CC. I reattori della linea CA sono collegati all'ingresso del VFD, mentre i reattori a collegamento CC sono collegati al bus CC all'interno del VFD. Entrambi i tipi di reattori possono essere utilizzati per ridurre la corrente armonica, ma i reattori a collegamento CC sono generalmente più efficaci nel ridurre la ondulazione del bus CC.
Selezione del giusto metodo di mitigazione armonica
Quando si seleziona un metodo di mitigazione armonica per un VFD di controllo VF, è necessario considerare diversi fattori, tra cui le dimensioni e il tipo di VFD, i requisiti armonici del sistema elettrico, lo spazio disponibile e il budget.
Per VFD di piccole e medie dimensioni, i filtri armonici passivi o i reattori di linea possono essere sufficienti per soddisfare i requisiti armonici. Queste soluzioni sono relativamente semplici ed economiche. Tuttavia, per grandi VFD o applicazioni con limiti armonici rigorosi, filtri armonici attivi o convertitori multi-impulsi possono essere necessari.
È anche importante notare che il metodo di mitigazione armonica dovrebbe essere progettato e installato da un ingegnere elettrico qualificato. L'installazione e il dimensionamento errati delle apparecchiature di mitigazione armonica possono portare a una mitigazione inefficace o addirittura causare ulteriori problemi nel sistema elettrico.
I nostri prodotti VF VFD di controllo
Come fornitore VFD di controllo VF, offriamo una vasta gamma di prodotti progettati per soddisfare le esigenze di varie applicazioni. I nostri VFD sono dotati di funzionalità e tecnologie avanzate per garantire prestazioni e affidabilità elevate.
Offriamo anche una varietà di soluzioni di mitigazione armonica, tra cui filtri armonici passivi, filtri armonici attivi, convertitori multi-impulsi e reattori di linea. I nostri ingegneri esperti possono aiutarti a selezionare il giusto metodo di mitigazione armonica per la tua applicazione specifica e assicurarsi che sia installato e commissionato correttamente.
Se stai cercando unMotore da VFD a fase monofase a 3 fasi, UNVFD esternoo un18.5KW VFD, abbiamo i prodotti e le competenze per soddisfare le tue esigenze. I nostri VFD sono progettati per fornire un funzionamento efficiente e affidabile, mentre le nostre soluzioni di mitigazione armonica aiutano a garantire la qualità dell'alimentazione elettrica.
Conclusione
La mitigazione armonica è una considerazione importante quando si utilizzano VFD di controllo VF. Utilizzando i metodi di mitigazione armonica appropriati, come filtri armonici passivi, filtri armonici attivi, convertitori multi-impulsi e reattori di linea, il contenuto armonico nel sistema elettrico può essere ridotto, migliorando l'efficienza e l'affidabilità dell'apparecchiatura.
Come fornitore VFD di controllo VF, ci impegniamo a fornire ai nostri clienti prodotti e soluzioni di alta qualità. In caso di domande o di ulteriori informazioni sui nostri VFD o soluzioni di mitigazione armonica, non esitare a contattarci. Non vediamo l'ora di discutere le tue esigenze e aiutarti a trovare la soluzione migliore per la tua applicazione.
Riferimenti
- Brown, lui e Hamilton, RS (1999). Problemi di qualità del potere e tecniche di mitigazione. Marcel Dekker.
- Dugan, RC, McGranaghan, MF e Beaty, HW (2003). Qualità dei sistemi di alimentazione elettrica. McGraw-Hill.
- Khan, MH e Iqbal, MT (2010). Miglioramento della qualità dell'alimentazione utilizzando dispositivi di potenza personalizzati. John Wiley & Sons.