變頻器運(yùn)行諧波及應(yīng)對(duì)措施
發(fā)布日期:
2020-03-11

  變頻器配套設(shè)備供應(yīng)商提醒您:隨著變頻技術(shù)的提高,交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,采用變頻調(diào)速可以提高生產(chǎn)機(jī)械的控制精度、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化,是交流拖動(dòng)系統(tǒng)具有優(yōu)良的控制性能,而且在許多生產(chǎn)場(chǎng)合具有顯著的節(jié)能效果。


  變頻器的應(yīng)用


  我國(guó)的電動(dòng)機(jī)用電量占全國(guó)發(fā)電量的60%~70%,風(fēng)機(jī)、水泵設(shè)備年耗電量占全國(guó)電力消耗的1/3.造成這種狀況的主要原因是:風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過(guò)調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門(mén)開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量,其輸入功率大,大量的能源消耗在擋板、閥門(mén)地截流過(guò)程中。


  由于風(fēng)機(jī)、水泵類大多為平房轉(zhuǎn)矩負(fù)載,軸功率與轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系,所以當(dāng)風(fēng)機(jī)、水泵轉(zhuǎn)速下降時(shí),消耗的功率也大大下降,因此節(jié)能潛力非常大,最有效的節(jié)能措施就是采用變頻調(diào)速器來(lái)調(diào)節(jié)流量,應(yīng)用變頻器節(jié)電率為20%~50%,效益顯著。


  許多機(jī)械由于工藝需要,要求電動(dòng)機(jī)能夠調(diào)速。過(guò)去由于交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速困難,調(diào)速性能要求高的場(chǎng)合都采用直流調(diào)速,而直流電冬季結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積大,維修困難,因此隨著變頻調(diào)速技術(shù)的成熟,交流調(diào)速正逐步取代直流調(diào)速,往往需要進(jìn)行是量和直接轉(zhuǎn)矩控制,來(lái)滿足各種工藝要求。


  利用變頻器拖動(dòng)電動(dòng)機(jī),起動(dòng)電流小,可以實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)和無(wú)級(jí)調(diào)速,方便的進(jìn)行加減速控制,是電動(dòng)機(jī)獲得高性能,大幅度地節(jié)約電能,因而變頻器在工業(yè)生產(chǎn)和生活中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。


  存在的問(wèn)題及對(duì)策


  隨著變頻器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題也越來(lái)越多,主要表現(xiàn)為:高次諧波、噪聲與振動(dòng)、負(fù)載匹配、發(fā)熱等問(wèn)題。本文針對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行分析并提出相應(yīng)措施。


  通用變頻器的主電路形式一般由整流、逆變和濾波三部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,中間濾波部分采用大電容作為濾波器,逆變部分為IGBT三項(xiàng)橋式逆變器,且輸入為PWM波形。輸出電壓中含有除基波以外的其它諧波,較低次諧波通常對(duì)電動(dòng)機(jī)負(fù)載影響較大,引起轉(zhuǎn)矩脈動(dòng);而較高的諧波又使變頻器輸出電纜的漏電流增加,使電動(dòng)機(jī)出力不足,因此變頻器輸出的高低次諧波都必須抑制,可以采用以下方法抑制諧波。


  1.增加變頻器供電

  電源內(nèi)阻抗通常電源設(shè)備的內(nèi)阻抗可以器到緩沖變頻器直流濾波電容的無(wú)功功率的作用,內(nèi)阻抗越大,諧波含量越小,這種內(nèi)阻抗就是變壓器的短路阻抗。因此選擇變頻器供電電源時(shí),最好選擇短路阻抗大的變壓器。


  2.安裝電抗器

  在變頻器的輸入端與輸出端串接合適的電抗器,或安裝諧波濾波器,濾波器的組成為L(zhǎng)C型,吸收諧波和增大電源或負(fù)載阻抗,達(dá)到抑制目的。


  3.采用變壓器多項(xiàng)運(yùn)行

  通用變頻器為六脈波整流器,因此產(chǎn)生的諧波較大。如果采用變壓器多相運(yùn)行,使相位角互差30°,如Y-△、△-△組合的變壓器構(gòu)成12脈波的效果,可減小低次諧波電流,很好的抑制了諧波。


  4.設(shè)置專用諧波

  設(shè)置專用濾波器用來(lái)檢測(cè)變頻器和相位,并產(chǎn)生一個(gè)與諧波電流的幅值相同且相位正好相反的電流,通到變頻器中,從而可以有效的吸收諧波電流。


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