Нефильтрованные ЧРП генерируют вредные гармоники, что приводит к поломкам двигателей, нарушению связи в системах управления и дорогостоящим простоям. Модернизация фильтров - разумное решение.
Модернизация фильтров на вашем Частотно-регулируемый привод (ЧРП) снижает уровень гармоник, повышает надежность системы и обеспечивает электромагнитную совместимость с другим промышленным оборудованием. Это продлевает срок службы оборудования и обеспечивает производительность.
Читайте дальше, чтобы понять, что именно почему Фильтры, необходимые для систем с ЧРП, и способы защиты инвестиций.
Какова роль фильтров в системе частотно-регулируемого привода?
Фильтры играют важнейшую роль в поддержании здоровья как VFD и всей электрической инфраструктуры. Когда Частотно-регулируемый привод (VFD) или Привод с переменной скоростью (VSD) Работает, переключая энергию на высоких частотах с помощью биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT). Такое переключение по своей природе генерирует гармоникиЭто искажения электрического сигнала, которые могут создавать помехи для другого чувствительного оборудования.
Без фильтров эти гармоники могут возвращаться в электросеть, нарушать связь и приводить к частым аварийным сигналам, таким как перенапряжение, перегрузка по току, или перегрузка в приводе. Фильтры, особенно входные, действуют как буфер, сглаживая эти помехи и позволяя ЧРП функционировать как положено, соблюдая при этом требования ЭМС (электромагнитная совместимость) стандарты, такие как IEC 61800-3.
Как фильтры повышают эффективность и коэффициент мощности ЧРП?
A частотно-регулируемый инвертор или VFD без коррекции коэффициента мощности могут потреблять несинусоидальные токи из сети, что приводит к низкому коэффициенту мощности системы. Такая неэффективность приводит к повышению счетов за коммунальные услуги и увеличению нагрузки на системы распределения электроэнергии.
Добавление входные фильтры или пассивные фильтры коррекции коэффициента мощности не только снижает гармонические искажения, но и улучшает коэффициент мощности. Некоторые фильтры обеспечивают компенсация реактивной мощности, помогая стабилизировать напряжение и оптимизировать энергопотребление на вашем предприятии. В крупных промышленных объектах, где одновременно работают десятки приводов, экономия энергии и повышение эффективности за счет правильно настроенных фильтров могут быть значительными.
Могут ли фильтры продлить срок службы двигателей и подключенного к ним оборудования?
Безусловно. Одна из менее очевидных, но очень важных функций Фильтры VFD заключается в том, чтобы защита двигателя и другого последующего оборудования. На выходе частотно-регулируемого привода быстрое время нарастания напряжения (dV/dt) и явления отраженной волны могут создавать высокие пиковые напряжения, особенно на длинных кабельных линиях. Эти пики напрягают изоляцию двигателей, что в конечном итоге приводит к неисправности обмоток двигателя.
Установка выходные фильтрыТакие фильтры, как фильтры dV/dt или фильтры синусоидальной волны, смягчают эти скачки и создает почти синусоидальную форму волны безопасной для двигателей. Это уменьшает перегрев, устраняет слышимый шум и продлевает срок службы как двигателей, так и кабелей, что особенно важно для Применение VSD например, водяные насосы, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или конвейеры.
Схематическая диаграмма гармоник в сети
Почему в мощных частотно-регулируемых приводах чаще используются фильтры?
На сайте мощные приложения (свыше 75 кВт), VFDs выдерживают значительные нагрузки, а значит, любые гармонические искажения и скачки напряжения, которые они создают, усиливаются. Это делает наличие фильтров необходимым, а не необязательным. Большой системы преобразователей частоты Они более склонны к воздействию на сеть и даже могут нарушать правила местных коммунальных служб, если их не фильтровать должным образом.
Чтобы соответствовать нормам и избежать штрафов, инженеры часто включают в проект:
Входные реакторы или входные фильтры для снижения гармоник входящего тока и защиты от помех в сети.
Реакторы звена постоянного тока для выравнивания напряжения шины постоянного тока между секциями выпрямителя и инвертора.
Выходные фильтры для минимизации высокочастотного шума, который может повлиять на работу двигателя.
Маленькие преобразователи генерируют пропорционально меньше гармонических помех и часто используются в изолированных или менее чувствительных системах, поэтому по экономическим соображениям фильтры могут быть исключены. Однако при увеличении масштаба систем фильтрация становится необходимой для целостность системы и соответствие требованиям.
Что произойдет, если не использовать фильтры в системе VFD?
Пренебрежение добавлением фильтров к вашему Привод с переменной скоростью (VSD) или Система VFD может показаться экономным решением, но оно влечет за собой множество долгосрочных проблем:
Увеличение времени простоя из-за частых срабатываний из-за ложных тревог.
Сокращение срока службы двигателя от перегрева и пробоя изоляции.
Шумовые помехи с расположенным рядом оборудованием связи или управления.
Низкое качество электроэнергиичто приводит к штрафам со стороны поставщиков коммунальных услуг.
Неэффективное использование энергии и снизить производительность системы.
Более того, без фильтров ваша система может не соответствовать международным стандартам Соответствие требованиям ЭМС требования, что делает ваше предприятие уязвимым для отказов в проверке или ограничений на экспорт на регулируемых рынках.
Как выбрать правильный фильтр для ЧРП?
Выбор правильного фильтра зависит от приложение, номинальная мощность, и расстояние между ЧРП и двигателем. Вот краткое руководство:
Входной сетевой фильтр: Для улучшения электромагнитной совместимости и защиты от помех в сети.
Реактор звена постоянного тока: Для минимизации тока пульсаций и снижения нагрузки на шину постоянного тока.
Выходной фильтр dV/dt: Идеально подходит для кабелей малой и средней длины для защиты двигателей.
Фильтр синусоидальной волны: Рекомендуется для длинных кабельных линий или при использовании старых двигателей, чувствительных к скачкам напряжения.