Массачусетс технологиялык институтунун (MIT) математики Артур Мэттук: "Сызыктуу эместик аны чечүү кыйын экенин билдирет" деди.Бирок электрдик жүктөргө сызыктуу эместик колдонулганда, аны чечүү керек, анткени ал гармоникалык агымдарды жаратат жана электр энергиясын бөлүштүрүүгө терс таасирин тийгизет жана бул кымбатка турат.Бул жерде, Marek Lukaszczyk, WEG, европалык жана Жакынкы Чыгыш маркетинг менеджери, дүйнөлүк өндүрүүчүсү жана мотор жана диск технологиясын жеткирүүчү, inverter колдонмолордо гармоникаларды жумшартуу үчүн түшүндүрөт.
Флуоресценттик лампалар, коммутациялоочу кубат булактары, электр жаасы мештери, түзөткүчтөр жана жыштык өзгөрткүчтөрү.Булардын баары сызыктуу эмес жүктөрү бар түзүлүштөрдүн мисалдары болуп саналат, бул прибор капыстан кыска импульстар түрүндө чыңалууну жана токту өзүнө сиңирип алат.Алар сызыктуу жүктөрү бар түзүлүштөрдөн айырмаланып турат — мисалы, моторлор, жылыткычтар, кубатталган трансформаторлор жана ысытуу лампалары.Сызыктуу жүктер үчүн чыңалуу менен токтун толкун формаларынын ортосундагы байланыш синусоидалдык, ал эми ток каалаган убакта Ом мыйзамы менен туюнтулган чыңалууга пропорционалдуу.
Бардык сызыктуу эмес жүктөмдөрдүн бир көйгөйү, алар гармоникалык токторду жаратат.Гармоникалык жыштык компоненттери, адатта, электр менен жабдуунун негизги жыштыгынан жогору, 50 же 60 Герц (Гц) ортосундагы жана негизги токко кошулат.Бул кошумча агымдар системанын чыңалуу толкун формасынын бурмаланышына алып келет жана анын кубаттуулук факторун азайтат.
Электр тутумунда агып жаткан гармоникалык агымдар башка жүктөр менен байланыш түйүндөрүндө чыңалуунун бузулушу жана кабелдердин ысып кетиши сыяктуу башка жагымсыз таасирлерди жаратышы мүмкүн.Бул учурларда, жалпы гармоникалык бурмалоо (THD) өлчөө чыңалуу же учурдагы бурмалоо гармоника менен шартталган канча айтып бере алат.
Бул макалада биз энергиянын сапатына байланыштуу көйгөйлөрдү жаратуучу кубулуштарды туура мониторингдөө жана чечмелөө боюнча өнөр жай сунуштарынын негизинде инвертордук колдонмолордо гармоникаларды кантип азайтуу керектигин изилдейбиз.
Улуу Британия Энергетикалык Тармактар ​​Ассоциациясынын (ENA) G5 инженердик сунушун (EREC) өткөргүч системалардагы жана бөлүштүрүүчү тармактардагы гармоникалык чыңалуу бурмалоосун башкаруу үчүн жакшы тажрыйба катары колдонот.Европа Биримдигинде бул сунуштар, адатта, IEC 60050 сыяктуу ар кандай Эл аралык электротехникалык комиссиянын (IEC) стандарттарын камтыган электромагниттик шайкештик (EMC) директиваларында камтылган. IEEE 519, адатта, Түндүк Америка стандарты, бирок IEEE экенин белгилей кетүү керек. 519 жеке түзмөктөргө караганда бөлүштүрүү системаларына басым жасайт.
Гармоникалык деңгээлдер моделдөө же өлчөө жолу менен аныкталгандан кийин, аларды алгылыктуу чектерде кармоо үчүн аларды минималдаштыруунун көптөгөн жолдору бар.Бирок алгылыктуу чек деген эмне?
Бардык гармоникаларды жок кылуу экономикалык жактан максатка ылайыктуу эмес же мүмкүн болбогондуктан, гармоникалык токтун максималдуу маанисин көрсөтүү менен электр менен жабдуу чыңалуусунун бурмаланышын чектеген эки EMC эл аралык стандарты бар.Алар IEC 61000-3-2 стандарты, номиналдуу ток 16 А (А) жана фазасына ≤ 75 А чейин болгон жабдууларга ылайыктуу жана IEC 61000-3-12 стандарты, 16 Адан жогору жабдуулар үчүн ылайыктуу.
Чыңалуу гармониясынын чеги жалпы туташтыруу чекитинин (PCC) THD (V) ≤ 5% деңгээлинде сакталышы керек.PCC электр энергиясын бөлүштүрүү системасынын электр өткөргүчтөрү кардар өткөргүчтөрү жана кардар менен электр бөлүштүрүү системасынын ортосундагы ар кандай электр өткөргүчтөр менен байланышкан чекити болуп саналат.
≤ 5% сунушу көптөгөн колдонмолор үчүн жалгыз талап катары колдонулган.Ошондуктан көп учурларда максималдуу чыңалуу бурмалоо сунушун аткаруу үчүн 6-импульстуу түзөткүч жана кириш реактивдүүлүгү же түз токтун (DC) шилтеме индуктору бар инверторду колдонуу жетиштүү.Албетте, шилтемеде индуктору жок 6 импульстук инвертор менен салыштырганда, туруктуу линия индуктору бар инверторду колдонуу (мисалы, WEGдин өзүнүн CFW11, CFW700 жана CFW500) гармоникалык нурланууну бир топ азайтышы мүмкүн.
Болбосо, инвертордук тиркемелерде тутумдук гармоникаларды азайтуунун дагы бир нече варианттары бар, аларды биз бул жерде киргизебиз.
Гармонияны азайтуунун бир чечими - 12 импульстуу түзөткүчү бар инверторду колдонуу.Бирок, бул ыкма адатта трансформатор орнотулган учурда гана колдонулат;бир DC шилтемеге туташтырылган бир нече инверторлор үчүн;же жаңы орнотуу инверторго арналган трансформаторду талап кылса.Мындан тышкары, бул чечим адатта 500 киловатттан (кВт) ашкан кубаттуулук үчүн ылайыктуу.
Дагы бир ыкма - киришинде пассивдүү чыпкасы бар 6 импульстук активдүү токтун (AC) инверторун колдонуу.Бул ыкма ар кандай чыңалуу деңгээлин координациялай алат - орто (MV), жогорку чыңалуу (HV) жана кошумча жогорку чыңалуу (EHV) ортосундагы гармоникалык чыңалуулар - жана шайкештикти колдойт жана кардарлардын сезимтал жабдууларына терс таасирлерди жок кылат.Бул гармоникаларды азайтуу үчүн салттуу чечим болсо да, ал жылуулук жоготууларын көбөйтөт жана кубаттуулук факторун азайтат.
Бул гармоникаларды азайтуунун үнөмдүү ыкмасына алып келет: 18-импульстуу түзөткүчтүү инверторду, же өзгөчө 18-импульстуу түзөткүч жана фазаны алмаштыруучу трансформатор аркылуу DC шилтемеси менен иштеген DC-AC дискти колдонуңуз.Импульсту түзөткүч 12-импульс же 18-импульс болобу, ошол эле чечим.Бул гармоникаларды азайтуунун салттуу чечими болсо да, анын кымбаттыгынан улам, ал көбүнчө трансформатор орнотулганда же жаңы орнотуу үчүн инвертор үчүн атайын трансформатор талап кылынганда гана колдонулат.Кубаттуулугу көбүнчө 500 кВттан жогору.
Кээ бир гармоникалык басуу ыкмалары жылуулук жоготууларын көбөйтөт жана кубат факторун азайтат, ал эми башка ыкмалар системанын иштешин жакшыртат.Биз сунуш кылган жакшы чечим - 6-импульстук AC дисктери менен WEG активдүү чыпкаларын колдонуу.Бул ар кандай түзмөктөр тарабынан түзүлгөн гармоникаларды жок кылуу үчүн мыкты чечим болуп саналат
Акыр-аягы, электр тармагын кайра калыбына келтирүү мүмкүн болгондо, же бир нече кыймылдаткычтар бир DC шилтемеси менен иштетилгенде, дагы бир чечим жагымдуу болот.Башкача айтканда, активдүү алдыңкы (AFE) калыбына келтирүүчү диск жана LCL чыпкасы колдонулат.Бул учурда, айдоочу киргизүүдө активдүү түзөткүчкө ээ жана сунушталган чектерге ылайык келет.
DC шилтемеси жок инверторлор үчүн (мисалы, WEGдин өзүнүн CFW500, CFW300, CFW100 жана MW500 инверторлору) гармонияны азайтуунун ачкычы тармактын реактивдүүлүгү болуп саналат.Бул гармоникалык маселени гана чечпестен, инвертордун реактивдүү бөлүгүндө энергиянын топтолуп, натыйжасыз болуп калуу маселесин чечет.Тармактык реактивдүүлүктүн жардамы менен резонанстык тармак жүктөгөн жогорку жыштыктагы бир фазалуу инвертор башкарылуучу реактивдүүлүктү ишке ашыруу үчүн колдонулушу мүмкүн.Бул ыкманын артыкчылыгы реактивдик элементте сакталган энергия азыраак жана гармониялык бурмалоо азыраак болот.
Гармония менен күрөшүүнүн башка практикалык жолдору бар.Алардын бири сызыктуу эмес жүктөргө салыштырмалуу сызыктуу жүктөрдүн санын көбөйтүү.Дагы бир ыкма 5% жана 10% ортосундагы ар кандай чыңалуу THD чектер бар, ошондуктан сызыктуу жана сызыктуу эмес жүктер үчүн электр менен жабдуу системаларын бөлүп турат.Бул ыкма жогоруда аталган инженердик сунуштарга (EREC) G5 жана EREC G97 ылайык келет, ал сызыктуу эмес жана резонанстык түзүлүштөрдүн жана жабдуулардын гармоникалык чыңалуу бурмаланышын баалоо үчүн колдонулат.
Дагы бир ыкма - импульстардын көбүрөөк саны бар түзөткүчтү колдонуу жана аны бир нече экинчи баскычтагы трансформаторго берүү.Бир нече баштапкы же экинчи орогучтары бар көп орамалуу трансформаторлор бири-бирине конфигурациянын атайын түрүндө туташтырылып, талап кылынган чыгыш чыңалуу деңгээлин камсыз кылуу же чыгууда бир нече жүктөрдү айдап, ошону менен электр энергиясын бөлүштүрүүдө жана ийкемдүүлүк системасында көбүрөөк мүмкүнчүлүктөрдү камсыз кылат.
Акыр-аягы, жогоруда айтылган AFE регенеративдик диск операциясы бар.Негизги AC дисктер кайра калыбына келүүчү эмес, демек, алар энергия булагына энергияны кайтара албайт - бул өзгөчө жетишсиз, анткени кээ бир колдонмолордо кайтарылган энергияны калыбына келтирүү өзгөчө талап болуп саналат.Эгерде калыбына келүүчү энергияны AC кубат булагына кайтаруу керек болсо, бул регенеративдик дисктин ролу.Жөнөкөй түзөткүчтөр AFE инверторлору менен алмаштырылат жана энергияны ушундай жол менен калыбына келтирүүгө болот.
Бул ыкмалар гармоника менен күрөшүү үчүн ар кандай варианттарды камсыз кылат жана электр бөлүштүрүүчү системалардын ар кандай түрлөрүнө ылайыктуу.Бирок алар ошондой эле энергияны үнөмдөйт жана ар кандай колдонмолордо баасын олуттуу түрдө үнөмдөйт жана эл аралык стандарттарга жооп берет.Бул мисалдар туура инвертордук технология колдонулса, сызыктуу эмес проблеманы чечүү кыйынга турбасын көрсөтүп турат.
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
Процесс жана контролдоо Бүгүн берилген же сырттан чыгарылган макалалардын жана сүрөттөрдүн мазмуну үчүн жооптуу эмес.Бул макалада камтылган каталар же кемчиликтер жөнүндө бизге электрондук кат жөнөтүү үчүн бул жерди басыңыз.