U području upravljanja industrijskim motorima, pogoni s promjenjivom frekvencijom (VFD) igraju ključnu ulogu u optimizaciji potrošnje energije i poboljšanju performansi motora. Kao posvećeni dobavljač VFD-a od 15KW, dobro sam upućen u tehničke zamršenosti koje ove uređaje čine nezamjenjivim u modernom industrijskom pejzažu. Jedan od najvažnijih aspekata koji treba razumjeti kada se radi o VFD-ima je njihov harmonijski sadržaj.
Razumijevanje harmonika u VFD-ima
Harmonici su frekvencije koje su višekratne osnovne frekvencije elektroenergetskog sistema. U većini energetskih sistema, osnovna frekvencija je 50Hz ili 60Hz. Kada VFD radi, on koristi poluvodičke sklopne uređaje za pretvaranje dolazne AC snage u istosmjernu, a zatim natrag u AC napajanje promjenjive frekvencije. Ovaj proces konverzije nije idealan i stvara električne struje i napone na ovim harmonijskim frekvencijama.
Harmonski sadržaj VFD-a je značajan problem iz nekoliko razloga. Prvo, prekomjerni harmonici mogu uzrokovati pregrijavanje u električnoj opremi kao što su transformatori, motori i kablovi. To je zato što dodatne struje koje teku na harmonijskim frekvencijama rezultiraju povećanim otpornim zagrijavanjem prema formuli (P = I^{2}R), gdje je (P) disipacija snage, (I) struja, a (R) otpor. Drugo, harmonici mogu dovesti do smetnji u komunikacijskim sistemima i drugoj osjetljivoj elektronskoj opremi, uzrokujući kvarove i smanjenu pouzdanost.
Mehanizmi generisanja harmonika u VFD od 15KW
VFD od 15KW se obično sastoji od ispravljača, DC veze i pretvarača. Stepen ispravljača, koji je obično sklop baziran na diodi ili tiristoru, pretvara dolaznu izmjeničnu struju u istosmjernu snagu. Tokom ove konverzije dolazi do nelinearnog povlačenja struje, što je primarni izvor harmonika.
DC veza pohranjuje istosmjernu snagu i osigurava stabilan izvor napona za pretvarač. Pretvarač zatim pretvara istosmjernu snagu natrag u AC napajanje s promjenjivom frekvencijom prikladnom za kontrolu brzine motora. Preklopno djelovanje pretvarača također doprinosi stvaranju harmonika, iako obično u manjoj mjeri u odnosu na ispravljač.
Harmonički spektar 15KW VFD može se analizirati korištenjem Fourierove analize. Najčešći harmonici koje generiše VFD su harmonici neparnog broja, kao što su 3., 5., 7., 11. i 13. harmonici. Ovi harmonici su značajni jer mogu uzrokovati specifične probleme u električnom sistemu. Na primjer, 3. harmonik može dovesti do preopterećenja nule u trofaznim četverožilnim sistemima, jer su sve tri faze 3. harmonika u fazi u neutralnom provodniku.
Uticaj harmonijskog sadržaja na električni sistem
Prisustvo harmonika u VFD-u od 15KW može imati dalekosežne posljedice po cjelokupni električni sistem. Pored problema pregrijavanja i interferencije pomenutih ranije, harmonici takođe mogu uticati na faktor snage sistema. Faktor snage je mjera koliko se efikasno koristi električna energija, a nizak faktor snage može rezultirati većim troškovima energije za krajnjeg korisnika.
Kada su prisutni harmonici, prividna snaga (proizvod napona i struje) je veća od stvarne snage (snaga koja se stvarno koristi za obavljanje posla). Ova razlika je zbog reaktivne snage povezane s harmonijskim strujama. Komunalna preduzeća često naplaćuju industrijskim kupcima nizak faktor snage, tako da smanjenje sadržaja harmonika može dovesti do značajnih ušteda troškova.
Ublažavanje harmonika u VFD-ovima od 15KW
Kao dobavljač VFD snage 15KW, svjestan sam da postoji nekoliko metoda za ublažavanje harmonijskog sadržaja u VFD-ima. Jedna od najčešćih metoda je korištenje pasivnih filtera. Pasivni filteri se sastoje od induktora, kondenzatora i otpornika i dizajnirani su da ponude puteve niske impedancije za specifične harmonijske frekvencije. Na primjer, podešeni filtar može biti dizajniran da skrene struju 5. harmonika od glavnog električnog sistema.
Drugi pristup je korištenje aktivnih harmonijskih filtera. Aktivni filteri kontinuirano prate harmonijske struje u sistemu i ubrizgavaju jednake i suprotne struje kako bi poništili harmonike. Dok su aktivni filteri skuplji od pasivnih, oni nude veću fleksibilnost i bolje performanse, posebno u aplikacijama gdje se karakteristike opterećenja često mijenjaju.
U nekim slučajevima, višepulsni VFD se također mogu koristiti za smanjenje harmonika. Multipulsni VFD koristi transformator sa pomakom faze za stvaranje više ulaznih faza, što može značajno smanjiti sadržaj harmonika. Na primjer, VFD s 12 ili 18 impulsa može smanjiti 5. i 7. harmonike na vrlo nizak nivo.
Naša ponuda i rješenja
Kao dobavljač VFD-a od 15KW, razumijemo važnost obezbjeđenja proizvoda visokog kvaliteta sa niskim sadržajem harmonika. Naši VFD su dizajnirani sa naprednom tehnologijom kako bi se minimiziralo stvaranje harmonika od samog početka. Nudimo i niz rješenja za ublažavanje harmonika kako bismo zadovoljili specifične potrebe naših kupaca.
Za one koji traže pouzdanogFrekvencijski pogon za trofazni motor, naši VFD od 15KW su odličan izbor. Pogodni su za široku paletu trofaznih motora, pružajući preciznu kontrolu brzine i uštedu energije. NašVektorska kontrola VFDmodeli nude još naprednije mogućnosti upravljanja, omogućavajući bolju kontrolu obrtnog momenta i dinamičke performanse.
Osim toga, imamo660V - 690V VFDdostupne opcije za aplikacije koje zahtijevaju rad na višem naponu. Ovi VFD su dizajnirani da podnose povećano električno naprezanje i još uvijek održavaju nizak sadržaj harmonika.
Zaključak i poziv na akciju
Razumijevanje harmonijskog sadržaja 15KW VFD ključno je za osiguranje sigurnog i efikasnog rada industrijskih električnih sistema. Kao dobavljač, mi smo posvećeni pružanju naših kupaca VFD-ovima koji ne samo da ispunjavaju njihove zahtjeve za performansama, već i minimiziraju negativne utjecaje harmonika.
Ako vam je potreban VFD od 15KW ili imate bilo kakva pitanja o ublažavanju harmonika, preporučujemo vam da nas kontaktirate. Naš tim stručnjaka spreman je da vam pomogne u odabiru pravog proizvoda i rješenja za vašu specifičnu primjenu. Radujemo se prilici da radimo s vama i da vam pomognemo da optimizirate svoje sisteme upravljanja motorom.
Reference
- Brown, H. (2018). Kvalitet električne energije u električnim sistemima: razumijevanje i ublažavanje harmonika. IEEE Press.
- Smith, J. (2020). Pogoni s promjenjivom frekvencijom: principi i primjene. McGraw - Hill.
- Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC). (2019). IEC 61000 - 3 - 12: Elektromagnetna kompatibilnost (EMC) - Dio 3 - 12: Ograničenja - Granice za emisije harmonijske struje (ulazna struja opreme ≤ 16 A po fazi i > 75 A po fazi).