С постоянным развитием промышленной автоматизации воздушные компрессоры с регулируемой частотой постепенно стали основной продукцией на рынке, а частотно-регулируемые приводы (ЧРП) также получили широкое применение. ЧРП в воздушных компрессорах с регулируемой частотой регулирует выходное напряжение и частоту путем переключения своих внутренних IGBT, обеспечивая двигатель необходимым напряжением питания в зависимости от его фактических потребностей для достижения экономии энергии и регулирования скорости. Однако не следует упускать из виду опасности, связанные с широким использованием частотно-регулируемых приводов. В области двигателей ЧРП потенциально могут повредить двигатели и в некоторой степени нарушить нормальные условия эксплуатации.
Несмотря на то, что энергосберегающие модификации,-которые достигаются с помощью частотно-регулируемых приводов в воздушных компрессорах с регулируемой-частотой, значительны, проблема гармонического загрязнения от этих приводов становится все более серьезной. Различные предприятия сталкиваются с разными проблемами при внедрении VFD. Таким образом, гармоники в первую очередь вызывают повреждение определенного оборудования, что приводит к необходимости установки фильтрующих устройств, таких как реакторы, для смягчения проблемы,-что также открывает возможности для применения меди. Ниже мы подробно расскажем, какое оборудование подвержено гармоническим повреждениям.
Какой вред могут нанести гармоники инвертора?
1. Трансформеры
Гармоники тока увеличивают потери в меди, а гармоники напряжения увеличивают потери в железе. Совокупный эффект повышает температуру трансформатора, нарушая целостность изоляции и уменьшая запас мощности. Гармоники также могут вызывать резонанс между обмотками трансформатора и межпроводной емкостью или вызывать магнитное насыщение/искажение сердечника, создавая шум.
2. Электродвигатели
Выходная гармоника в первую очередь влияет на двигатели, вызывая дополнительный нагрев, что приводит к повышенному повышению температуры. Двигатели часто требуют снижения номинальных характеристик. Искаженная форма выходного сигнала увеличивает повторяющиеся пиковые напряжения, нарушая изоляцию двигателя. Гармоники также вызывают пульсацию крутящего момента и повышенный уровень шума.
3. Распределительное устройство
Гармонические токи вызывают чрезвычайно высокие значения тока di/dt во время запуска распределительного устройства, увеличивая пики переходного восстанавливающегося напряжения и потенциально нарушая целостность изоляции.
4. Блоки силовых конденсаторов
Стандартные характеристики ограничивают перегрузку конденсатора до 35 % номинального тока. Однако гармонические эффекты часто вызывают серьезные перегрузки во время работы. Поскольку сопротивление конденсатора уменьшается с увеличением частоты, гармоники заставляют конденсаторы действовать как ловушки тока, поглощая чрезмерные токи. Это приводит к перегреву, увеличению диэлектрического напряжения и потенциальному повреждению. Когда импедансы конденсатора и линии резонируют, возникают вибрационные-короткие замыкания, перегрузки по току и генерация шума.
5. Приборы учета
Измерительные приборы, такие как счетчики электроэнергии, испытывают дополнительный электромагнитный момент на своих асинхронных роторах из-за гармоник, что приводит к ошибкам измерения и снижению точности.
6. Защитные устройства
Гармоники тока создают дополнительный крутящий момент, изменяя рабочие характеристики защитных устройств и потенциально вызывая ложное срабатывание.
Другое оборудование, такое как системы освещения, устройства связи, компьютерное оборудование и системы дистанционного управления на несущей-частоте, также подвержено гармоническим помехам, которые могут нарушить нормальную работу или сократить срок службы.
7. Силовое электронное оборудование
В различных приложениях электронные устройства часто служат источниками гармонического тока и очень чувствительны к гармоническим искажениям, что приводит к неисправностям.