Als Lieferant von 3,7-kW-Frequenzumrichtern (VFDs) ist es von entscheidender Bedeutung, den Oberschwingungsgehalt dieser Geräte zu verstehen. Oberschwingungen können erhebliche Auswirkungen sowohl auf den VFD selbst als auch auf das elektrische System haben, an das er angeschlossen ist. In diesem Blog befassen wir uns damit, was harmonischer Inhalt ist, warum er für einen 3,7-kW-Frequenzumrichter wichtig ist und wie wir als Lieferant diese Probleme angehen.
Was sind Harmonische?
Oberschwingungen sind sinusförmige Spannungen oder Ströme, deren Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches der Grundfrequenz ist. In den meisten Stromversorgungssystemen beträgt die Grundfrequenz 50 Hz oder 60 Hz. Beispielsweise hat die 2. Harmonische eine Frequenz von 100 Hz (oder 120 Hz), die 3. Harmonische hat eine Frequenz von 150 Hz (oder 180 Hz) und so weiter.
Diese Oberschwingungen entstehen, wenn nichtlineare Lasten wie Frequenzumrichter an das Stromnetz angeschlossen werden. Ein VFD ist eine nichtlineare Last, da er Leistungselektronik verwendet, um den eingehenden Wechselstrom in Gleichstrom und dann zurück in Wechselstrom mit variabler Frequenz umzuwandeln. Dieser Umwandlungsprozess verzerrt die Sinuswellenform des aus der Stromversorgung entnommenen Stroms, was zur Erzeugung von Oberschwingungen führt.
Harmonischer Inhalt in einem 3,7 kW VFD
Bei einem 3,7-kW-Frequenzumrichter wird der Oberwellengehalt hauptsächlich durch seinen internen Aufbau und die Betriebsart beeinflusst. Der Gleichrichterabschnitt des VFD, der Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, ist die Hauptquelle für Oberschwingungen. Die meisten 3,7-kW-Frequenzumrichter verwenden einen Sechspuls-Gleichrichter, was ein gängiges und kostengünstiges Design ist. Es ist jedoch bekannt, dass Sechspulsgleichrichter erhebliche Mengen an Harmonischen erzeugen, insbesondere die 5., 7., 11. und 13. Harmonische.
Die Größe der Oberschwingungsströme hängt von mehreren Faktoren ab, darunter der an den VFD angeschlossenen Last, der Eingangsspannung und der Steuerstrategie des VFD. Wenn der VFD beispielsweise mit geringer Last betrieben wird, können die Oberschwingungsströme relativ klein sein. Mit zunehmender Belastung können aber auch die Oberschwingungsströme proportional ansteigen.
Warum harmonische Inhalte wichtig sind
Das Vorhandensein von Oberschwingungen in einem 3,7-kW-Frequenzumrichter kann mehrere negative Folgen haben. Erstens können Oberwellen zu einer Überhitzung elektrischer Geräte führen. Die durch die Oberschwingungsströme erzeugte zusätzliche Wärme kann die Lebensdauer von Transformatoren, Motoren und anderen Komponenten verkürzen. Beispielsweise können bei einem Motor, der an einen Frequenzumrichter mit hohem Oberschwingungsgehalt angeschlossen ist, die Oberschwingungsströme zusätzliche Verluste in den Motorwicklungen verursachen, was zu einem erhöhten Temperaturanstieg und möglicherweise zu einem vorzeitigen Ausfall führt.
Zweitens können Oberschwingungen zu Spannungsverzerrungen im Stromnetz führen. Spannungsverzerrungen können die Leistung anderer Geräte beeinträchtigen, die an dasselbe Stromnetz angeschlossen sind. Bei empfindlichen elektronischen Geräten wie Computern und Kommunikationsgeräten kann es aufgrund der verzerrten Spannungswellenform zu Fehlfunktionen oder einer verminderten Zuverlässigkeit kommen.
Drittens können Oberwellen die Leistungsverluste im elektrischen System erhöhen. Die durch die Stromleitungen und Transformatoren fließenden Oberschwingungsströme führen zu zusätzlichen Widerstandsverlusten, die zu einem höheren Energieverbrauch und höheren Stromrechnungen führen können.
Wie wir als 3,7-kW-VFD-Lieferant Probleme mit Oberschwingungen angehen
Als Lieferant von 3,7-kW-Frequenzumrichtern sind wir bestrebt, Produkte mit geringem Oberwellengehalt anzubieten. Dies erreichen wir unter anderem durch den Einsatz fortschrittlicher Gleichrichtertechnologien. Beispielsweise bieten wir Frequenzumrichter mit Zwölf-Puls- oder Achtzehn-Puls-Gleichrichtern an. Diese Multi-Puls-Gleichrichter können den Oberwellengehalt im Vergleich zu herkömmlichen Sechs-Puls-Gleichrichtern erheblich reduzieren.
Wir integrieren auch harmonische Filter in unsere VFDs. Oberschwingungsfilter sollen die Oberschwingungsströme absorbieren oder blockieren und so die harmonische Verzerrung im Stromnetz reduzieren. Unsere Filter werden sorgfältig entwickelt und getestet, um eine optimale Leistung unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu gewährleisten.
Darüber hinaus bieten wir unseren Kunden umfassenden technischen Support. Wir können unseren Kunden bei der Analyse der harmonischen Situation in ihren elektrischen Systemen helfen und die am besten geeigneten VFD-Modelle und -Lösungen empfehlen. Wenn ein Kunde beispielsweise über ein Stromnetz mit strengen Oberwellengrenzwerten verfügt, können wir einen Frequenzumrichter mit einem geringeren Oberwellengehalt vorschlagen oder zusätzliche Maßnahmen zur Oberwellenminderung bereitstellen.
Die Rolle der Vektorsteuerung bei der Reduzierung von Oberschwingungen
Vektorsteuerung VFDTechnologie kann auch eine wichtige Rolle bei der Reduzierung des Oberschwingungsgehalts eines 3,7-kW-Frequenzumrichters spielen. Die Vektorsteuerung ermöglicht eine präzisere Steuerung des Drehmoments und der Drehzahl des Motors, was zu einem stabileren Betrieb des VFD führen kann. Durch die Reduzierung der Schwankungen des Motorstroms kann die Vektorregelung dazu beitragen, die Entstehung von Oberschwingungen zu reduzieren.
Anwendungen von 3,7-kW-Frequenzumrichtern und harmonische Überlegungen
3,7-kW-VFDs werden häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in Lüftern, Pumpen und Förderbändern. Bei diesen Anwendungen muss der Oberschwingungsgehalt des Frequenzumrichters sorgfältig berücksichtigt werden. Beispielsweise können in einer Lüfteranwendung die vom VFD erzeugten Oberschwingungsströme zusätzliche Geräusche und Vibrationen im Lüftermotor verursachen. Durch die Verwendung eines Frequenzumrichters mit niedrigem Oberwellengehalt können wir einen leiseren und zuverlässigeren Betrieb des Lüfters gewährleisten.
Bei Pumpenanwendungen kann die harmonische Verzerrung die Leistung des Pumpensteuerungssystems beeinträchtigen. Ein Frequenzumrichter mit hohem Oberschwingungsgehalt kann zu einer ungenauen Drehzahlregelung und einem verringerten Wirkungsgrad führen. Daher ist es wichtig, einen Frequenzumrichter mit geeigneten Maßnahmen zur Oberschwingungsminderung zu wählen.
VFDs für Motoren und Oberschwingungsmanagement
VFD für MotorenUndVFD für Motorensind für eine effiziente und zuverlässige Motorsteuerung ausgelegt. Der Oberwellengehalt dieser VFDs kann jedoch erhebliche Auswirkungen auf die Motorleistung haben. Als Lieferant verstehen wir die Bedeutung des Oberschwingungsmanagements in Motoranwendungen.
Wir bieten VFDs an, die speziell für den Betrieb mit Motoren entwickelt wurden, um die harmonischen Auswirkungen zu minimieren. Unsere VFDs sorgen für einen reibungslosen und stabilen Motorbetrieb und reduzieren die Belastung der Motorwicklungen und Lager. Durch den Einsatz unserer VFDs können Kunden nicht nur die Leistung ihrer Motoren verbessern, sondern auch deren Lebensdauer verlängern.
Abschluss
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Oberschwingungsgehalt eines 3,7-kW-Frequenzumrichters ein wichtiger Aspekt ist, der sorgfältig berücksichtigt werden muss. Oberschwingungen können negative Auswirkungen auf den VFD selbst, die angeschlossenen Geräte und das gesamte elektrische System haben. Als Lieferant von 3,7-kW-Frequenzumrichtern widmen wir uns der Bereitstellung von Produkten mit geringem Oberwellengehalt durch fortschrittliche Technologien und umfassende Lösungen.
Wenn Sie an unseren 3,7-kW-Frequenzumrichtern interessiert sind oder Fragen zum Oberschwingungsmanagement haben, können Sie sich gerne für die Beschaffung und weitere Gespräche an uns wenden. Wir sind hier, um Ihnen dabei zu helfen, die besten VFD-Lösungen für Ihre spezifischen Anforderungen zu finden.
Referenzen
- „Leistungselektronik: Wandler, Anwendungen und Design“ von Ned Mohan, Tore M. Undeland und William P. Robbins.
- „Harmonics in Power Systems and Filter Design“ von Math HJ Bollen.
- Technische Dokumente und Forschungsberichte führender VFD-Hersteller.