天津市博寧電氣設(shè)備有限公司
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BN-SVG,軋機(jī)無(wú)功補(bǔ)償,BN-APF
APF有源濾波器能解決變頻器在應(yīng)用中的哪些煩惱?
普通異步電動(dòng)機(jī)都是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的,不能完全適應(yīng)變頻調(diào)速的要求。APF有源濾波器的出現(xiàn)能解決變頻器在應(yīng)用中給電機(jī)帶來(lái)的一些“煩惱”,APF有源濾波器能解決的煩惱具體如下:
1、電動(dòng)機(jī)的效率降低和溫升的問(wèn)題
不論那種形式的變頻器,在運(yùn)行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行。據(jù)資料介紹,以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例,其低次諧波基本為零,剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為:2u+1(u為調(diào)制比),高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加,為顯著的是轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗。因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)是以接近于基波頻率所對(duì)應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的,因此,高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后,便會(huì)產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外,還需考慮因集膚效應(yīng)所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱,效率降低,輸出功率減小,如將普通三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于變頻器輸出的非正弦電源條件下,其溫升一般要增加10%-20%。
有源電力濾波器能解決變頻器應(yīng)用中的那些問(wèn)題?
1、使電動(dòng)機(jī)絕緣強(qiáng)度降低加速老化問(wèn)題
目前很多變頻器是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫上升率,相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓,使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的4~6倍電壓疊加在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓上,會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)對(duì)地絕緣構(gòu)成威脅,對(duì)地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓外,由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖加速老化。
2、諧波電磁噪聲與震動(dòng)加大問(wèn)題
普通異步電動(dòng)機(jī)采用變頻器供電時(shí),會(huì)使由電磁、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)機(jī)電磁部分的固有空間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力。當(dāng)電磁力波的頻率和電動(dòng)機(jī)機(jī)體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí),將產(chǎn)生共振現(xiàn)象,從而加大噪聲。由于電動(dòng)機(jī)工作頻率范圍寬,轉(zhuǎn)速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開(kāi)電動(dòng)機(jī)的各構(gòu)件的固有震動(dòng)頻率。
根據(jù)有源電力工程直流電儲(chǔ)能元件的分類
根據(jù)有源電力濾波器主電路直流電側(cè)儲(chǔ)能元件的差異,可分為APF有源電力濾波器有:工作電壓型APF和電流型APF。工作電壓型APF選用大電容器作為儲(chǔ)能元件連接到變流器的直流電側(cè),等效于電壓源、電流型APF主要是在變流器的直流電側(cè)連接一個(gè)電感器作為儲(chǔ)能元件,相當(dāng)于一個(gè)可控的電流源,以補(bǔ)償非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流。工作電壓電流APF具體框架圖如下:
電流工作電壓型有源電力濾波器
工作電壓型APF優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)關(guān)損耗少,過(guò)濾效果高,是絕大多數(shù)APF主電路結(jié)構(gòu)。電流型。APF立即導(dǎo)出諧波電流不僅可以補(bǔ)償正常諧波,還可以補(bǔ)償多次諧波和高次諧波,由于主電路開(kāi)關(guān)設(shè)備的直接到達(dá),不可能出現(xiàn)短路故障,因此在穩(wěn)定性和維護(hù)方面具有優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)連接電網(wǎng)方法分類
根據(jù)電網(wǎng)接入方式的不同,有源電力濾波器主要分為并接型APF,串連型APF,復(fù)合型APF。