În domeniul controlului motorului industrial, variatoarele de frecvență (VFD) joacă un rol esențial în optimizarea consumului de energie și îmbunătățirea performanței motorului. În calitate de furnizor dedicat de VFD de 15 kW, sunt bine familiarizat cu complexitățile tehnice care fac aceste dispozitive indispensabile în peisajul industrial modern. Unul dintre cele mai importante aspecte de înțeles atunci când aveți de-a face cu VFD-uri este conținutul lor armonic.
Înțelegerea armonicilor în VFD
Armonicele sunt frecvențe care sunt multipli ai frecvenței fundamentale a sistemului de alimentare electrică. În majoritatea sistemelor de alimentare, frecvența fundamentală este de 50 Hz sau 60 Hz. Când funcționează un VFD, acesta folosește dispozitive de comutare cu semiconductori pentru a converti puterea AC de intrare în putere DC și apoi înapoi la puterea AC cu o frecvență variabilă. Acest proces de conversie nu este ideal și generează curenți și tensiuni electrice la aceste frecvențe armonice.
Conținutul armonic al unui VFD este o preocupare semnificativă din mai multe motive. În primul rând, armonicile excesive pot provoca supraîncălzirea echipamentelor electrice, cum ar fi transformatoare, motoare și cabluri. Acest lucru se datorează faptului că curenții suplimentari care curg la frecvențe armonice duc la o încălzire rezistivă crescută conform formulei (P = I^{2}R), unde (P) este disiparea puterii, (I) este curent și (R) este rezistența. În al doilea rând, armonicile pot duce la interferențe în sistemele de comunicații și alte echipamente electronice sensibile, provocând defecțiuni și fiabilitate redusă.
Mecanisme de generare a armonicilor într-un VFD de 15KW
Un VFD de 15 kW constă de obicei dintr-un redresor, o legătură DC și un invertor. Etapa redresorului, care este de obicei un circuit bazat pe diode sau tiristoare, convertește puterea AC de intrare în putere DC. În timpul acestei conversii, are loc absorbția de curent neliniar, care este sursa primară de armonici.
Legătura de curent continuu stochează puterea de curent continuu și oferă o sursă de tensiune stabilă pentru invertor. Invertorul convertește apoi puterea de curent continuu înapoi în putere de curent alternativ cu o frecvență variabilă potrivită pentru controlul vitezei motorului. Acțiunea de comutare a invertorului contribuie, de asemenea, la generarea de armonici, deși de obicei într-o măsură mai mică în comparație cu redresorul.
Spectrul armonic al unui VFD de 15KW poate fi analizat folosind analiza Fourier. Cele mai comune armonice generate de un VFD sunt armonicile cu numere impare, cum ar fi armonicile a 3-a, a 5-a, a 7-a, a 11-a și a 13-a. Aceste armonice sunt semnificative deoarece pot cauza probleme specifice în sistemul electric. De exemplu, a treia armonică poate duce la supraîncărcare neutru în sistemele trifazate cu patru fire, deoarece armonicile a treia ale tuturor celor trei faze sunt în fază în conductorul neutru.
Impactul conținutului armonic asupra sistemului electric
Prezența armonicilor într-un VFD de 15KW poate avea consecințe de mare anvergură asupra întregului sistem electric. Pe lângă problemele de supraîncălzire și interferențe menționate mai devreme, armonicile pot afecta și factorul de putere al sistemului. Factorul de putere este o măsură a cât de eficient este utilizată energia electrică, iar un factor de putere scăzut poate duce la costuri mai mari ale energiei pentru utilizatorul final.
Când sunt prezente armonici, puterea aparentă (produsul tensiunii și curentului) este mai mare decât puterea reală (puterea folosită efectiv pentru a lucra). Această diferență se datorează puterii reactive asociate curenților armonici. Utilitățile de multe ori taxează clienții industriali pentru un factor de putere scăzut, astfel încât reducerea conținutului de armonici poate duce la economii semnificative de costuri.
Reducerea armonicilor în VFD-uri de 15KW
În calitate de furnizor de VFD de 15 kW, sunt conștient de faptul că există mai multe metode pentru a atenua conținutul de armonici în VFD. Una dintre cele mai comune metode este utilizarea filtrelor pasive. Filtrele pasive sunt alcătuite din inductori, condensatori și rezistențe și sunt proiectate pentru a oferi căi de impedanță scăzută pentru frecvențe armonice specifice. De exemplu, un filtru reglat poate fi proiectat pentru a deriva curentul armonic a cincea de la sistemul electric principal.
O altă abordare este utilizarea filtrelor armonice active. Filtrele active monitorizează continuu curenții armonici din sistem și injectează curenți egali și opuși pentru a anula armonicile. În timp ce filtrele active sunt mai scumpe decât filtrele pasive, ele oferă o flexibilitate mai mare și o performanță mai bună, în special în aplicațiile în care caracteristicile de încărcare se modifică frecvent.
În unele cazuri, VFD-urile cu mai multe impulsuri pot fi utilizate și pentru a reduce armonicile. Un VFD cu mai multe impulsuri folosește un transformator cu schimbare de fază pentru a crea mai multe faze de intrare, care pot reduce semnificativ conținutul de armonici. De exemplu, un VFD cu 12 sau 18 impulsuri poate reduce armonicile a 5-a și a 7-a la un nivel foarte scăzut.
Ofertele și soluțiile noastre
În calitate de furnizor de VFD de 15KW, înțelegem importanța furnizării de produse de înaltă calitate, cu conținut scăzut de armonici. VFD-urile noastre sunt proiectate cu tehnologie avansată pentru a minimiza generarea de armonici de la început. De asemenea, oferim o gamă de soluții de atenuare a armonicilor pentru a satisface nevoile specifice ale clienților noștri.
Pentru cei care caută un de încredereAcționare în frecvență pentru motor trifazat, VFD-urile noastre de 15KW sunt o alegere excelentă. Sunt potrivite pentru o gamă largă de motoare trifazate, oferind un control precis al vitezei și economii de energie. NoastreVFD de control vectorialmodelele oferă capabilități de control și mai avansate, permițând un control mai bun al cuplului și o performanță dinamică.
În plus, avem660V - 690V VFDopțiuni disponibile pentru aplicații care necesită funcționare cu tensiune mai mare. Aceste VFD sunt proiectate pentru a face față stresului electric crescut și pentru a menține totuși un conținut scăzut de armonici.
Concluzie și apel la acțiune
Înțelegerea conținutului armonic al unui VFD de 15KW este crucială pentru asigurarea funcționării sigure și eficiente a sistemelor electrice industriale. În calitate de furnizor, ne angajăm să oferim clienților noștri VFD care nu numai că îndeplinesc cerințele lor de performanță, ci și minimizează impactul negativ al armonicilor.
Dacă aveți nevoie de un VFD de 15KW sau aveți întrebări despre atenuarea armonicilor, vă încurajăm să ne contactați. Echipa noastră de experți este gata să vă ajute în selectarea produsului și soluției potrivite pentru aplicația dumneavoastră specifică. Așteptăm cu nerăbdare oportunitatea de a lucra cu dumneavoastră și de a vă ajuta să vă optimizați sistemele de control al motoarelor.
Referințe
- Brown, H. (2018). Calitatea energiei în sistemele electrice: înțelegerea și atenuarea armonicilor. IEEE Press.
- Smith, J. (2020). Unități de frecvență variabilă: principii și aplicații. McGraw - Hill.
- Comisia Electrotehnică Internațională (IEC). (2019). IEC 61000 - 3 - 12: Compatibilitate electromagnetică (EMC) - Partea 3 - 12: Limite - Limite pentru emisiile de curent armonic (curent de intrare a echipamentului ≤ 16 A pe fază și > 75 A pe fază).