ปริมาณฮาร์โมนิคของ VFD 15KW คืออะไร?

ในขอบเขตของการควบคุมมอเตอร์ทางอุตสาหกรรม ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร (VFD) มีบทบาทสำคัญในการปรับการใช้พลังงานให้เหมาะสมและเพิ่มประสิทธิภาพของมอเตอร์ ในฐานะซัพพลายเออร์เฉพาะสำหรับ VFD ขนาด 15KW ฉันมีความเชี่ยวชาญในความซับซ้อนทางเทคนิคที่ทำให้อุปกรณ์เหล่านี้ขาดไม่ได้ในภูมิทัศน์อุตสาหกรรมสมัยใหม่ สิ่งสำคัญที่สุดประการหนึ่งที่ต้องทำความเข้าใจเมื่อต้องรับมือกับ VFD คือเนื้อหาฮาร์มอนิก

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับฮาร์มอนิกใน VFD

ฮาร์โมนิคส์คือความถี่ที่เป็นผลคูณของความถี่พื้นฐานของระบบไฟฟ้ากำลัง ในระบบไฟฟ้าส่วนใหญ่ ความถี่พื้นฐานคือ 50Hz หรือ 60Hz เมื่อ VFD ทำงาน จะใช้อุปกรณ์สวิตชิ่งเซมิคอนดักเตอร์เพื่อแปลงไฟ AC ขาเข้าเป็นไฟ DC แล้วแปลงกลับไปเป็นไฟ AC ที่มีความถี่แปรผัน กระบวนการแปลงนี้ไม่เหมาะ และจะสร้างกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่ความถี่ฮาร์มอนิกเหล่านี้

ปริมาณฮาร์มอนิกของ VFD เป็นปัญหาสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ ประการแรก ฮาร์โมนิคที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปในอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น หม้อแปลง มอเตอร์ และสายเคเบิล เนื่องจากกระแสเพิ่มเติมที่ไหลที่ความถี่ฮาร์มอนิกส่งผลให้ความร้อนต้านทานเพิ่มขึ้นตามสูตร (P = I^{2}R) โดยที่ (P) คือการกระจายกำลัง (I) คือกระแส และ (R) คือความต้านทาน ประการที่สอง ฮาร์โมนิคสามารถนำไปสู่การรบกวนในระบบสื่อสารและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อนอื่นๆ ทำให้เกิดการทำงานผิดปกติและลดความน่าเชื่อถือ

กลไกการสร้างฮาร์มอนิกใน VFD ขนาด 15KW

โดยทั่วไป VFD ขนาด 15KW จะประกอบด้วยวงจรเรียงกระแส ดีซีลิงค์ และอินเวอร์เตอร์ วงจรเรียงกระแส ซึ่งโดยปกติจะเป็นวงจรแบบไดโอดหรือไทริสเตอร์ จะแปลงไฟ AC ขาเข้าเป็นไฟ DC ในระหว่างการแปลงนี้ การดึงกระแสที่ไม่เป็นเชิงเส้นจะเกิดขึ้น ซึ่งเป็นแหล่งที่มาหลักของฮาร์โมนิค

ดีซีลิงค์จัดเก็บไฟ DC และเป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรสำหรับอินเวอร์เตอร์ จากนั้นอินเวอร์เตอร์จะแปลงไฟ DC กลับเป็นไฟ AC ด้วยความถี่ที่แปรผันได้ซึ่งเหมาะสมกับการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ การดำเนินการสวิตชิ่งของอินเวอร์เตอร์ยังก่อให้เกิดฮาร์มอนิกด้วย แม้ว่าโดยทั่วไปจะมีขอบเขตน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวงจรเรียงกระแสก็ตาม

สามารถวิเคราะห์สเปกตรัมฮาร์มอนิกของ VFD ขนาด 15KW ได้โดยใช้การวิเคราะห์ฟูเรียร์ ฮาร์โมนิคที่พบบ่อยที่สุดที่สร้างโดย VFD คือฮาร์โมนิกที่เป็นเลขคี่ เช่น ฮาร์โมนิคที่ 3, 5, 7, 11 และ 13 ฮาร์โมนิคเหล่านี้มีความสำคัญเนื่องจากอาจทำให้เกิดปัญหาเฉพาะในระบบไฟฟ้าได้ ตัวอย่างเช่น ฮาร์โมนิคตัวที่ 3 สามารถนำไปสู่การโอเวอร์โหลดที่เป็นกลางในระบบสายไฟสามเฟสสี่สาย เนื่องจากฮาร์โมนิคตัวที่ 3 ของทั้งสามเฟสอยู่ในเฟสในตัวนำที่เป็นกลาง

ผลกระทบของเนื้อหาฮาร์มอนิกต่อระบบไฟฟ้า

การมีอยู่ของฮาร์โมนิคใน VFD ขนาด 15KW สามารถส่งผลกระทบที่ตามมาอย่างมากต่อระบบไฟฟ้าโดยรวม นอกเหนือจากปัญหาความร้อนสูงเกินไปและการรบกวนที่กล่าวถึงข้างต้นแล้ว ฮาร์โมนิคยังส่งผลต่อตัวประกอบกำลังของระบบอีกด้วย ตัวประกอบกำลังคือการวัดประสิทธิภาพการใช้พลังงานไฟฟ้า และตัวประกอบกำลังต่ำอาจส่งผลให้ต้นทุนพลังงานสูงขึ้นสำหรับผู้ใช้ปลายทาง

เมื่อมีฮาร์โมนิคอยู่ กำลังไฟฟ้าปรากฏ (ผลคูณของแรงดันและกระแส) จะสูงกว่ากำลังจริง (กำลังที่ใช้ทำงานจริง) ความแตกต่างนี้เกิดจากพลังงานปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับกระแสฮาร์มอนิก สาธารณูปโภคมักเรียกเก็บเงินจากลูกค้าอุตสาหกรรมสำหรับค่าตัวประกอบกำลังต่ำ ดังนั้นการลดปริมาณฮาร์มอนิกจึงสามารถประหยัดต้นทุนได้อย่างมาก

การบรรเทาฮาร์มอนิกใน VFD ขนาด 15KW

ในฐานะซัพพลายเออร์ VFD ขนาด 15KW ฉันทราบว่ามีหลายวิธีในการลดปริมาณฮาร์มอนิกใน VFD วิธีหนึ่งที่พบบ่อยที่สุดคือการใช้ตัวกรองแบบพาสซีฟ ตัวกรองแบบพาสซีฟประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุ และตัวต้านทาน และได้รับการออกแบบมาให้มีเส้นทางอิมพีแดนซ์ต่ำสำหรับความถี่ฮาร์มอนิกเฉพาะ ตัวอย่างเช่น ตัวกรองที่ได้รับการปรับแต่งสามารถออกแบบให้แบ่งกระแสฮาร์มอนิกที่ 5 ออกจากระบบไฟฟ้าหลักได้

อีกวิธีหนึ่งคือการใช้ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟ ตัวกรองแบบแอคทีฟจะตรวจสอบกระแสฮาร์โมนิคในระบบอย่างต่อเนื่อง และฉีดกระแสเท่ากันและตรงกันข้ามเพื่อยกเลิกฮาร์โมนิค แม้ว่าตัวกรองแบบแอคทีฟจะมีราคาแพงกว่าตัวกรองแบบพาสซีฟ แต่ก็ให้ความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพที่ดีกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่ลักษณะการโหลดเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง

ในบางกรณี สามารถใช้ VFD แบบหลายพัลส์เพื่อลดฮาร์โมนิคได้ VFD แบบหลายพัลส์ใช้หม้อแปลงเปลี่ยนเฟสเพื่อสร้างเฟสอินพุตหลายเฟส ซึ่งสามารถลดปริมาณฮาร์มอนิกได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น VFD 12 พัลส์หรือ 18 พัลส์สามารถลดฮาร์โมนิคที่ 5 และ 7 ให้อยู่ในระดับที่ต่ำมากได้

ข้อเสนอและโซลูชั่นของเรา

ในฐานะซัพพลายเออร์ของ VFD ขนาด 15KW เราเข้าใจถึงความสำคัญของการจัดหาผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงที่มีปริมาณฮาร์โมนิกต่ำ VFD ของเราได้รับการออกแบบด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงเพื่อลดการสร้างฮาร์มอนิกตั้งแต่เริ่มต้น นอกจากนี้เรายังนำเสนอโซลูชันการลดฮาร์มอนิกที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของลูกค้าของเรา

สำหรับผู้ที่มองหาความน่าเชื่อถือไดรฟ์ความถี่สำหรับมอเตอร์สามเฟสVFD ขนาด 15KW ของเราเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยม เหมาะสำหรับมอเตอร์สามเฟสหลากหลายประเภท ให้การควบคุมความเร็วที่แม่นยำและประหยัดพลังงาน ของเราการควบคุมเวกเตอร์ VFDรุ่นต่างๆ มีความสามารถในการควบคุมขั้นสูงยิ่งขึ้น ทำให้สามารถควบคุมแรงบิดและสมรรถนะไดนามิกได้ดีขึ้น

นอกจากนี้เรายังมี660V - 690V วีเอฟดีมีตัวเลือกสำหรับการใช้งานที่ต้องการการทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า VFD เหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับความเครียดทางไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นและยังคงรักษาเนื้อหาฮาร์มอนิกต่ำไว้

บทสรุปและการเรียกร้องให้ดำเนินการ

การทำความเข้าใจเนื้อหาฮาร์มอนิกของ VFD ขนาด 15KW เป็นสิ่งสำคัญในการรับรองการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้าอุตสาหกรรม ในฐานะซัพพลายเออร์ เรามุ่งมั่นที่จะมอบ VFD ให้กับลูกค้าซึ่งไม่เพียงแต่ตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังลดผลกระทบด้านลบของฮาร์โมนิคให้เหลือน้อยที่สุดอีกด้วย

หากคุณต้องการ VFD ขนาด 15KW หรือมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับการบรรเทาฮาร์มอนิก เราขอแนะนำให้คุณติดต่อเรา ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการเลือกผลิตภัณฑ์และโซลูชันที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ เราหวังว่าจะมีโอกาสร่วมงานกับคุณและช่วยคุณเพิ่มประสิทธิภาพระบบควบคุมมอเตอร์ของคุณ

อ้างอิง

• บราวน์, เอช. (2018) คุณภาพไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า: การทำความเข้าใจและการบรรเทาฮาร์โมนิกส์ สำนักพิมพ์อีอีอี
• สมิธ เจ. (2020) ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร: หลักการและการประยุกต์ แมคกรอว์ - ฮิลล์
• คณะกรรมการเทคนิคไฟฟ้าระหว่างประเทศ (IEC) (2019) IEC 61000 - 3 - 12: ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) - ส่วนที่ 3 - 12: ขีดจำกัด - ขีดจำกัดสำหรับการปล่อยกระแสฮาร์มอนิก (กระแสอินพุตของอุปกรณ์ ≤ 16 A ต่อเฟสและ > 75 A ต่อเฟส)