Hallo! Als Anbieter von 11-kW-VFDs (Frequenzumrichtern) habe ich aus erster Hand gesehen, wie harmonische Interferenzen für Benutzer eine echte Belastung darstellen können. Oberwellen sind im Grunde unerwünschte elektrische Frequenzen, die den normalen Betrieb Ihres Frequenzumrichters und anderer elektrischer Geräte im System beeinträchtigen können. Deshalb werde ich in diesem Blogbeitrag einige praktische Tipps zur Reduzierung der harmonischen Störungen eines 11-kW-Frequenzumrichters geben.
Harmonische Interferenzen in VFDs verstehen
Bevor wir uns mit den Lösungen befassen, wollen wir kurz verstehen, was harmonische Störungen in VFDs verursacht. VFDs verwenden Leistungselektronik, um Wechselstrom mit fester Frequenz in Wechselstrom mit variabler Frequenz umzuwandeln. Bei diesem Umwandlungsprozess entstehen nichtlineare Lasten, die Oberschwingungen erzeugen. Diese Oberwellen können zurück in das elektrische System wandern und eine ganze Reihe von Problemen verursachen, wie z. B. Überhitzung von Transformatoren, Motoren und Kabeln, Störungen von Kommunikationssystemen und sogar das Auslösen von Schutzvorrichtungen.
1. Installieren Sie einen Leitungsreaktor
Eine der gebräuchlichsten und effektivsten Methoden zur Reduzierung harmonischer Störungen ist der Einbau einer Netzdrossel. Eine Netzdrossel ist ein induktives Gerät, das in Reihe zwischen dem VFD und der Stromquelle geschaltet ist. Es funktioniert durch die Begrenzung der Stromänderungsrate, was dazu beiträgt, die harmonische Verzerrung in der Eingangsstromwellenform zu reduzieren. Netzdrosseln gibt es in verschiedenen Größen und Nennleistungen, daher ist es wichtig, die richtige für Ihren 11-kW-Frequenzumrichter auszuwählen.
Bei der Auswahl einer Netzdrossel müssen Sie die Impedanz der Drossel berücksichtigen. Eine Drossel mit höherer Impedanz sorgt für eine bessere Oberschwingungsfilterung, kann aber auch zu einem Spannungsabfall im System führen. Sie müssen also ein Gleichgewicht zwischen Oberwellenreduzierung und Systemleistung finden. Im Allgemeinen ist eine Netzdrossel mit einer Impedanz von 3 % bis 5 % eine gute Wahl für die meisten 11-kW-VFD-Anwendungen.
2. Verwenden Sie eine Zwischenkreisdrossel
Eine weitere Möglichkeit, harmonische Störungen zu reduzieren, ist der Einsatz einer Zwischenkreisdrossel. Eine Zwischenkreisdrossel ist ein induktives Gerät, das in den Zwischenkreis des Frequenzumrichters geschaltet wird. Es trägt dazu bei, die Gleichspannung zu glätten und die Stromwelligkeit zu reduzieren, was wiederum den Oberwellengehalt in der Wellenform des Ausgangsstroms verringert.
Ähnlich wie Netzdrosseln gibt es Zwischenkreisdrosseln in verschiedenen Größen und Nennleistungen. Bei der Auswahl einer Zwischenkreisdrossel müssen Sie den Nennstrom und den Induktivitätswert berücksichtigen. Ein höherer Induktivitätswert sorgt für eine bessere Oberwellenfilterung, kann aber auch die Kosten und die Größe der Drossel erhöhen. Daher müssen Sie den richtigen Induktivitätswert basierend auf Ihren spezifischen Anwendungsanforderungen auswählen.
3. Setzen Sie aktive harmonische Filter ein
Aktive harmonische Filter sind eine fortschrittlichere Lösung zur Reduzierung harmonischer Störungen. Diese Filter nutzen Leistungselektronik und Steueralgorithmen, um die Oberschwingungsströme im elektrischen System aktiv auszulöschen. Im Gegensatz zu passiven Filtern, die nur Oberwellen absorbieren, können aktive Oberwellenfilter ihre Filterwirkung basierend auf dem Oberwellengehalt im System in Echtzeit dynamisch anpassen.
Aktive Oberwellenfilter sind teurer als Netzdrosseln und Zwischenkreisdrosseln, bieten aber eine bessere Oberwellenreduzierungsleistung. Sie sind besonders nützlich bei Anwendungen, bei denen strenge Grenzwerte für Oberschwingungen eingehalten werden müssen, beispielsweise in Krankenhäusern, Rechenzentren und Industrieanlagen. Wenn Sie mit schwerwiegenden Problemen durch harmonische Interferenzen zu kämpfen haben, kann ein aktiver harmonischer Filter die richtige Lösung sein.
4. Richtige Erdung und Verkabelung
Die ordnungsgemäße Erdung und Verkabelung wird oft übersehen, ist jedoch für die Reduzierung harmonischer Störungen von entscheidender Bedeutung. Ein gutes Erdungssystem trägt dazu bei, einen Pfad mit niedriger Impedanz für den Fluss der Oberschwingungsströme zur Erde bereitzustellen, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Störungen anderer elektrischer Geräte verringert wird.
Achten Sie bei der Verkabelung Ihres 11-kW-Frequenzumrichters darauf, abgeschirmte Kabel zu verwenden und die Stromkabel und Steuerkabel getrennt zu halten. Dies trägt dazu bei, elektromagnetische Störungen zwischen den verschiedenen Kabeln zu reduzieren. Befolgen Sie außerdem unbedingt die Verkabelungsanweisungen des Herstellers, um eine ordnungsgemäße Installation und einen ordnungsgemäßen Betrieb des Frequenzumrichters sicherzustellen.
5. Wählen Sie das richtige VFD-Modell aus
Wenn es um die Erzeugung von Oberschwingungen geht, sind nicht alle VFDs gleich. Einige VFD-Modelle sind für eine bessere harmonische Leistung ausgelegt als andere. Achten Sie bei der Auswahl eines 11-kW-Frequenzumrichters auf Modelle mit integrierten Funktionen zur Oberschwingungsreduzierung, z. B. Mehrpulsgleichrichtern oder erweiterten Steueralgorithmen.
Einige VFDs verwenden beispielsweise 12-Puls- oder 18-Puls-Gleichrichter anstelle der standardmäßigen 6-Puls-Gleichrichter. Diese Mehrpulsgleichrichter können den Oberwellengehalt in der Eingangsstromwellenform erheblich reduzieren. Darüber hinaus verfügen einige VFDs über fortschrittliche Steueralgorithmen, die die Schaltfrequenz aktiv anpassen können, um die Erzeugung von Oberwellen zu reduzieren.
6. Regelmäßige Wartung und Überwachung
Regelmäßige Wartung und Überwachung Ihres 11-kW-Frequenzumrichters sind unerlässlich, um eine optimale Leistung sicherzustellen und harmonische Störungen zu reduzieren. Stellen Sie sicher, dass Sie den VFD regelmäßig reinigen, um zu verhindern, dass sich Staub und Schmutz auf den Komponenten ansammeln, was zu Überhitzung und anderen Problemen führen kann.
Die Überwachung des Oberschwingungsgehalts im elektrischen System mit einem Netzqualitätsanalysator kann Ihnen auch dabei helfen, Oberschwingungsprobleme frühzeitig zu erkennen und zu diagnostizieren. Durch die regelmäßige Überprüfung der Oberschwingungspegel können Sie proaktive Maßnahmen ergreifen, um zu verhindern, dass Oberschwingungsinterferenzen Schäden an Ihrer Ausrüstung verursachen.
Abschluss
Die Reduzierung der harmonischen Störungen eines 11-kW-Frequenzumrichters ist keine Universallösung. Es erfordert eine Kombination verschiedener Techniken, wie zum Beispiel die Installation von Netzdrosseln, den Einsatz von Zwischenkreisdrosseln, den Einsatz aktiver Oberschwingungsfilter, eine ordnungsgemäße Erdung und Verkabelung, die Auswahl des richtigen VFD-Modells sowie regelmäßige Wartung und Überwachung.
Als 11-kW-VFD-Lieferant weiß ich, wie wichtig es ist, meinen Kunden qualitativ hochwertige Produkte und Lösungen anzubieten. Wenn Sie Probleme mit harmonischen Interferenzen mit Ihrem VFD haben oder Hilfe bei der Auswahl der richtigen Ausrüstung benötigen, zögern Sie nicht, [die Kontaktadresse für Beschaffungsgespräche anzugeben]. Wir bieten eine breite Palette von VFD-Produkten an, darunter [link text="VF Control VFD" href="/vfd/vf-control-vfd-factory.html"], [link text="Synchronous Motor Drive" href="/vfd/synchronous-motor-drive.html"] und [link text="110v VFD Drive" href="/vfd/110v-vfd-drive.html"], und unser Expertenteam ist immer dabei bereit, Ihnen zu helfen.
Referenzen
- „Stromqualität in elektrischen Systemen“ – Von EO Schweitzer III
- „Antriebe mit variabler Frequenz: Auswahl, Anwendung und Wartung“ – von Bimal K. Bose