"Net-Linearitéit heescht et ass schwéier ze léisen", sot den Arthur Mattuck, e Mathematiker um Massachusetts Institute of Technology (MIT), eemol.Awer et sollt adresséiert ginn wann d'Netlinearitéit op elektresch Laaschten applizéiert gëtt, well et harmonesch Stréim generéiert an d'Muechtverdeelung negativ beaflosst - an et ass deier.Hei erkläert de Marek Lukaszczyk, Europäeschen a Mëttleren Oste Marketing Manager vu WEG, e weltwäiten Hiersteller a Fournisseur vu Motor- a Fuertechnologie, wéi d'Harmonen an Inverterapplikatiounen ofgeschaaft ginn.
Fluoreszentlampen, Schaltkraaftversuergung, elektresch Bogenofen, Gleichrichter a Frequenzkonverter.All dës sinn Beispiller vun Apparater mat net-linearer Lasten, dat heescht datt den Apparat Spannung a Stroum a Form vun plötzlechen kuerzen Impulser absorbéiert.Si ënnerscheede sech vun Apparater déi linear Lasten hunn - wéi Motoren, Raumheizungen, Transformatoren déi energesch sinn, a Glühbirnen.Fir linear Lasten ass d'Relatioun tëscht Spannungs- a Stroumwelleformen sinusform, an de Stroum zu all Moment ass proportional zu der Spannung ausgedréckt vum Ohms Gesetz.
Ee Problem mat all net-lineare Lasten ass datt se harmonesch Stréim generéieren.Harmonie si Frequenzkomponenten déi normalerweis méi héich sinn wéi d'fundamental Frequenz vun der Energieversuergung, tëscht 50 oder 60 Hertz (Hz), a ginn zum fundamentale Stroum bäigefüügt.Dës extra Stréimunge verursaache Verzerrung vun der Systemspannungswelleform a reduzéieren säi Kraaftfaktor.
Harmonesch Stréimungen, déi am elektresche System fléissen, kënnen aner ongewollt Effekter produzéieren, sou wéi Spannungsverzerrung bei Verbindungspunkte mat anere Lasten, an Iwwerhëtzung vu Kabelen.An dëse Fäll kann d'Gesamtharmonesch Verzerrung (THD) Messung eis soen wéi vill vun der Spannung oder Stroumverzerrung duerch Harmonie verursaacht gëtt.
An dësem Artikel wäerte mir studéieren wéi d'Harmonen an Inverter Uwendungen reduzéiert ginn op Basis vun Industrieempfehlungen fir déi korrekt Iwwerwaachung an Interpretatioun vu Phänomener déi Energiequalitéitsproblemer verursaachen.
De UK benotzt d'Ingenieur Empfehlung (EREC) G5 vun der Energy Network Association (ENA) als eng gutt Praxis fir harmonesch Spannungsverzerrung an Transmissiounssystemer a Verdeelungsnetzwierker ze managen.An der Europäescher Unioun sinn dës Empfehlungen normalerweis an der elektromagnetescher Kompatibilitéit (EMC) Direktiven enthalen, déi verschidde International Electrotechnical Commission (IEC) Standarden enthalen, sou wéi IEC 60050. IEEE 519 ass normalerweis en nordamerikanesche Standard, awer et ass derwäert ze notéieren datt IEEE 519 konzentréiert sech op Verdeelungssystemer anstatt op eenzel Apparater.
Wann déi harmonesch Niveauen duerch Simulatioun oder Messung bestëmmt ginn, ginn et vill Weeër fir se ze minimiséieren fir se bannent akzeptable Grenzen ze halen.Awer wat ass déi akzeptabel Limit?
Well et net wirtschaftlech machbar oder onméiglech ass all Harmonie ze eliminéieren, ginn et zwee EMC international Normen, déi d'Verzerrung vun der Energieversuergungsspannung limitéieren andeems de maximale Wäert vum harmonesche Stroum spezifizéiert gëtt.Si sinn den IEC 61000-3-2 Standard, gëeegent fir Ausrüstung mat engem nominelle Stroum bis 16 A (A) an ≤ 75 A pro Phase, an den IEC 61000-3-12 Standard, gëeegent fir Ausrüstung iwwer 16 A.
D'Limite op Spannungsharmonie soll sinn den THD (V) vum Punkt vun der gemeinsamer Kupplung (PCC) op ≤ 5% ze halen.PCC ass de Punkt wou d'elektresch Dirigenten vum Stroumverdeelungssystem mat de Clientsleiter verbonne sinn an all Kraaftiwwerdroung tëscht dem Client an dem Stroumverdeelungssystem.
Eng Empfehlung vu ≤ 5% gouf als eenzeg Ufuerderung fir vill Uwendungen benotzt.Dofir ass a ville Fäll, just d'Benotzung vun engem Inverter mat engem 6-Puls-Griichter an Inputreaktanz oder Direktstroum (DC) Link Induktor genuch fir déi maximal Spannungsverzerrungsempfehlung z'erreechen.Natierlech, am Verglach mat engem 6-Puls-Inverter ouni Induktor am Link, mat engem Inverter mat engem DC-Link-Induktor (wéi WEG's eegene CFW11, CFW700 an CFW500) kann d'harmonesch Stralung wesentlech reduzéieren.
Soss ginn et e puer aner Optiounen fir d'Reduktioun vun Systemharmonie bei Inverterapplikatiounen, déi mir hei virstellen.
Eng Léisung fir Harmonie ze reduzéieren ass en Inverter mat engem 12-Puls-Griichter ze benotzen.Wéi och ëmmer, dës Method gëtt normalerweis nëmme benotzt wann en Transformator scho installéiert ass;fir Multiple Inverter verbonne mat der selwechter DC Link;oder wann eng nei Installatioun en Transformator erfuerdert, deen dem Inverter gewidmet ass.Zousätzlech ass dës Léisung gëeegent fir Kraaft déi normalerweis méi wéi 500 kilowatt (kW) ass.
Eng aner Method ass e 6-Puls aktive Stroum (AC) Drive Inverter mat engem passive Filter um Input ze benotzen.Dës Method kann verschidde Spannungsniveauen koordinéieren - harmonesch Spannungen tëscht Medium (MV), Héichspannung (HV) an Extra Héichspannung (EHV) - an ënnerstëtzt Kompatibilitéit an eliminéiert negativ Auswierkungen op sensibel Ausrüstung vun de Clienten.Och wann dëst eng traditionell Léisung ass fir Harmonie ze reduzéieren, wäert et d'Wärmeverloscht erhéijen an d'Kraaftfaktor reduzéieren.
Dëst bréngt eis op e méi kosteneffiziente Wee fir Harmonie ze reduzéieren: Benotzt en Inverter mat engem 18-Puls-Griichter, oder virun allem en DC-AC-Undriff ugedriwwen duerch en DC Link duerch en 18-Puls-Griichter an e Phase-Shift-Transformator.De Pulsriichter ass déiselwecht Léisung ob et 12-Puls oder 18-Puls ass.Och wann dëst eng traditionell Léisung ass fir Harmonie ze reduzéieren, wéinst hiren héije Käschte gëtt se normalerweis nëmme benotzt wann en Transformator installéiert ass oder e speziellen Transformator fir den Inverter fir eng nei Installatioun erfuerderlech ass.D'Kraaft ass normalerweis méi wéi 500 kW.
E puer harmonesch Ënnerdréckungsmethoden erhéijen de Wärmeverloscht a reduzéieren de Kraaftfaktor, während aner Methoden d'Systemleistung verbesseren.Eng gutt Léisung déi mir recommandéieren ass WEG aktive Filtere mat 6-Puls AC Drive ze benotzen.Dëst ass eng exzellent Léisung fir Harmonie ze eliminéieren generéiert vu verschiddenen Apparater
Schlussendlech, wann d'Kraaft kann an d'Gitter regeneréiert ginn, oder wann verschidde Motore vun engem eenzegen DC Link ugedriwwe ginn, ass eng aner Léisung attraktiv.Dat ass, en aktiven Frontend (AFE) regenerativen Drive an LCL-Filter ginn benotzt.An dësem Fall huet de Chauffer en aktiven Gläichrichter um Input a entsprécht de recommandéierten Grenzen.
Fir Inverter ouni DC Link - wéi dem WEG säin eegene CFW500, CFW300, CFW100 an MW500 Inverter - ass de Schlëssel fir d'Harmonen ze reduzéieren d'Netzreaktanz.Dëst léist net nëmmen den harmonesche Problem, awer léist och de Problem vun der Energie, déi am reaktiven Deel vum Inverter gespäichert gëtt an net effikass gëtt.Mat der Hëllef vun Netzreaktanz kann en Héichfrequenz Eenphas-Inverter, deen duerch e Resonanznetz gelueden ass, benotzt ginn fir kontrolléierbar Reaktanz ze realiséieren.De Virdeel vun dëser Method ass datt d'Energie, déi am Reaktanzelement gespäichert ass, méi niddereg ass an d'harmonesch Verzerrung manner ass.
Et ginn aner praktesch Weeër fir mat Harmonie ze këmmeren.Een ass d'Zuel vun linear Lasten relativ zu net-linear Lasten ze erhéijen.Eng aner Method ass d'Energieversuergungssystemer fir linear an net-linear Lasten ze trennen sou datt et verschidde Spannungs-THD-Limiten tëscht 5% an 10% sinn.Dës Method entsprécht den uewe genannten Ingenieursempfehlungen (EREC) G5 an EREC G97, déi benotzt gëtt fir d'harmonesch Spannungsverzerrung vun netlinearen a Resonanzanlagen an Ausrüstung ze evaluéieren.
Eng aner Method ass e Gläichrichter mat enger méi grousser Unzuel u Impulsen ze benotzen an en an en Transformator mat multiple Secondaire Etappen ze fidderen.Multi-Wind Transformatoren mat multiple Primär- oder Sekundärwindungen kënne matenee verbonne sinn an enger spezieller Konfiguratiounsart fir den erfuerderlechen Ausgangsspannungsniveau ze bidden oder fir verschidde Lasten um Ausgang ze fueren, doduerch méi Optiounen a Kraaftverdeelung a Flexibilitéitssystem ubidden.
Schlussendlech gëtt et d'regenerativ Drive Operatioun vun der AFE uewen ernimmt.Basis AC Drive sinn net erneierbar, dat heescht datt se d'Energie net an d'Energiequell zréckginn - dëst ass besonnesch net genuch, well an e puer Uwendungen d'Recuperatioun vun der zréckginn Energie eng spezifesch Ufuerderung ass.Wann d'Regeneratiounsenergie an d'AC-Kraaftquell zréckgeet, ass dëst d'Roll vum regenerativen Drive.Einfach Gläichretter ginn duerch AFE-Inverter ersat, an d'Energie kann op dës Manéier erholl ginn.
Dës Methode bidden eng Vielfalt vun Optiounen fir d'Harmonie ze bekämpfen a si passend fir verschidden Aarte vu Kraaftverdeelungssystemer.Awer si kënnen och Energie spueren a bedeitend Käschten a verschiddenen Uwendungen a respektéieren international Standarden.Dës Beispiller weisen datt soulaang déi richteg Inverter Technologie benotzt gëtt, ass den Net-Linearitéitsproblem net schwéier ze léisen.
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
Prozess a Kontroll Haut ass net verantwortlech fir den Inhalt vu proposéierten oder extern produzéierten Artikelen a Biller.Klickt hei fir eis eng E-Mail ze schécken fir eis iwwer all Feeler oder Noléissegkeeten an dësem Artikel z'informéieren.