Med den kontinuerlige utviklingen av industriell automatisering har luftkompressorer med variabel frekvens gradvis blitt mainstream-produkter på markedet, og frekvensomformere (VFD) har også fått omfattende bruk. VFD i luftkompressorer med variabel frekvens justerer utgangsspenningen og frekvensen ved å bytte de interne IGBT-ene, og gir motoren den nødvendige strømspenningen basert på dens faktiske behov for å oppnå energibesparelser og hastighetsregulering. Men farene forårsaket av den utbredte bruken av VFD-er bør ikke overses. I motorfeltet kan VFD-er potensielt skade motorer og til en viss grad forstyrre normale driftsforhold.
Mens de energibesparende ettermonteringene som oppnås med VFD-er i luftkompressorer med variabel-frekvens er betydelig, har problemet med harmonisk forurensning fra disse stasjonene blitt stadig mer alvorlig. Ulike virksomheter møter ulike utfordringer under implementering av VFD. Oppsummert forårsaker harmoniske først og fremst skade på visst utstyr, noe som nødvendiggjør installasjon av filtreringsenheter som reaktorer for å dempe problemet-som også gir muligheter for kobberapplikasjoner. Nedenfor beskriver vi hvilket utstyr som er utsatt for harmonisk skade.
Hvilken skade kan inverterharmoniske forårsake?
1. Transformatorer
Strømharmoniske øker kobbertapene, mens spenningsharmoniske øker jerntapene. Den kombinerte effekten øker transformatortemperaturene, kompromitterer isolasjonsintegriteten og reduserer kapasitetsmarginen. Overtoner kan også indusere resonans mellom transformatorviklinger og inter-ledningskapasitans, eller forårsake magnetisk kjernemetning/forvrengning, og generere støy.
2. Elektriske motorer
Harmonisk effekt påvirker først og fremst motorer ved å indusere ytterligere oppvarming, noe som fører til forhøyede temperaturstigninger. Motorer krever ofte reduksjon. Forvrengte utgangsbølgeformer øker repeterende toppspenninger, og kompromitterer motorisolasjonen. Overtoner forårsaker også dreiemomentpulsasjoner og økte støynivåer.
3. Koblingsutstyr
Harmoniske strømmer induserer ekstremt høye di/dt-strømhastigheter under oppstart av bryterutstyr, øker transiente gjenopprettingsspenningstopper og potensielt kompromitterer isolasjonsintegriteten.
4. Strømkondensatorbanker
Standardspesifikasjoner begrenser kondensatoroverbelastning til 35 % av merkestrømmen. Imidlertid forårsaker harmoniske effekter ofte alvorlige overbelastninger under drift. Ettersom kondensatorimpedansen avtar med økende frekvens, får harmoniske kondensatorer til å fungere som strømfeller, og trekker for store strømmer. Dette fører til overoppheting, økt dielektrisk stress og potensiell skade. Når kondensator- og linjeimpedanser resonerer, oppstår-vibrasjonsinduserte kortslutninger, overstrøm og støygenerering.
5. Måleinstrumenter
Måleinstrumenter som elektriske energimålere opplever ekstra elektromagnetisk dreiemoment på induksjonsrotorene på grunn av harmoniske, noe som forårsaker målefeil og redusert nøyaktighet.
6. Beskyttelsesinnretninger
Overtoner i strømmen genererer ekstra dreiemoment, endrer funksjonsegenskapene til verneinnretninger og kan potensielt forårsake falsk utløsning.
Annet utstyr som lyssystemer, kommunikasjonsenheter, datautstyr og fjernkontrollsystemer med-bærefrekvens er også utsatt for harmonisk interferens, som kan forstyrre normal drift eller forkorte levetiden.
7. Kraft elektronisk utstyr
I ulike applikasjoner fungerer elektroniske enheter ofte som harmoniske strømkilder og er svært følsomme for harmonisk forvrengning, noe som fører til funksjonsfeil.