"Ez linealtasunak konpontzea zaila dela esan nahi du", esan zuen behin Arthur Mattuckek, Massachusettseko Teknologia Institutuko (MIT) matematikariak.Baina karga elektrikoei ez-linealtasuna aplikatzen zaienean zuzendu behar da, korronte harmonikoak sortzen dituelako eta potentzia banaketa negatiboki eragiten duelako, eta garestia delako.Hona hemen, Marek Lukaszczyk, WEG-ko Europako eta Ekialde Hurbileko marketin-zuzendariak, mundu mailako fabrikatzaile eta hornitzaile motorren eta motorren teknologiaren hornitzaileak, inbertsoreen aplikazioetan harmonikoak nola arintzen diren azaltzen du.
Lanpara fluoreszenteak, elikatze-iturri kommutativeak, arku elektrikoko labeak, zuzengailuak eta maiztasun-bihurgailuak.Hauek guztiak karga ez-linealak dituzten gailuen adibideak dira, hau da, gailuak tentsioa eta korrontea xurgatzen ditu bat-bateko pultsu laburren moduan.Karga linealak dituzten gailuetatik desberdinak dira, hala nola, motorrak, berogailuak, energizatutako transformadoreak eta bonbilla gorienak.Karga linealetarako, tentsio eta korronte uhin formen arteko erlazioa sinusoidala da, eta edozein unetan korrontea Ohm-en legeak adierazten duen tentsioarekiko proportzionala da.
Karga ez-lineal guztiek duten arazo bat korronte harmonikoak sortzen dituztela da.Harmonikoak elikadura-iturriaren oinarrizko maiztasuna baino altuagoak izan ohi diren maiztasun-osagaiak dira, 50 edo 60 Hertz (Hz) artekoak, eta oinarrizko korronteari gehitzen zaizkio.Korronte gehigarri hauek sistemaren tentsio-uhinaren distortsioa eragingo dute eta potentzia-faktorea murriztuko dute.
Sistema elektrikoan zirkulatzen duten korronte harmonikoek beste efektu desiragarri batzuk sor ditzakete, hala nola, beste karga batzuekiko interkonexio-puntuetan tentsio-distortsioa eta kableen gehiegi berotzea.Kasu hauetan, distortsio harmoniko osoa (THD) neurketak harmonikoek tentsio edo korronte distortsioaren zenbateraino eragiten duten esan diezaguke.
Artikulu honetan, inbertsoreen aplikazioetan harmonikoak nola murriztu aztertuko dugu industriaren gomendioetan oinarrituta, energia-kalitate arazoak eragiten dituzten fenomenoak behar bezala kontrolatzeko eta interpretatzeko.
Erresuma Batuak Energia Sareen Elkartearen (ENA) G5 Ingeniaritza Gomendioa (EREC) erabiltzen du praktika on gisa, garraio-sistemetan eta banaketa-sareetan tentsio harmonikoaren distortsioa kudeatzeko.Europar Batasunean, gomendio hauek bateragarritasun elektromagnetikoko (EMC) zuzentarauetan jaso ohi dira, nazioarteko Batzorde Elektroteknikoaren (IEC) hainbat arau barne hartzen dituztenak, hala nola IEC 60050. IEEE 519 normalean Ipar Amerikako estandarra izan ohi da, baina aipatzekoa da IEEE dela. 519 banakako gailuetan baino banakako sistemetan zentratzen da.
Maila harmonikoak simulazio edo neurketaren bidez zehaztu ondoren, horiek minimizatzeko modu asko daude muga onargarrietan mantentzeko.Baina zein da onargarria den muga?
Harmoniko guztiak ezabatzea ekonomikoki bideragarria edo ezinezkoa ez denez, korronte harmonikoaren balio maximoa zehaztuz elikadura-iturriaren tentsioaren distortsioa mugatzen duten EMC nazioarteko bi estandar daude.IEC 61000-3-2 estandarra dira, 16 A (A) eta ≤ 75 A arteko korronte nominala duten ekipoetarako egokiak, eta IEC 61000-3-12 estandarra, 16 Atik gorako ekipoetarako egokiak.
Tentsio harmonikoen muga akoplamendu komuneko puntuaren (PCC) THD (V) % ≤ 5ean mantentzea izan behar da.PCC potentzia banatzeko sistemaren eroale elektrikoak bezeroaren eroaleekin konektatzen diren puntua da eta bezeroaren eta potentzia banatzeko sistemaren arteko edozein potentzia transmisioa da.
Aplikazio askotan ≤ 5eko gomendioa erabili da baldintza bakar gisa.Horregatik, kasu askotan, 6 pultsuko zuzengailu eta sarrerako erreaktantzia edo korronte zuzeneko (DC) link-eko induktorea duen inbertsore bat erabiltzea nahikoa da tentsioaren distortsio maximoaren gomendioa betetzeko.Noski, loturan induzigailurik ez duen 6 pultsuko inbertsorearekin alderatuta, DC link-eko indukzioa duen inbertsore bat erabiltzeak (esaterako, WEG-ren CFW11, CFW700 eta CFW500) erradiazio harmonikoa nabarmen murrizten du.
Bestela, inbertsore aplikazioetan sistema harmonikoak murrizteko beste hainbat aukera daude, hemen aurkeztuko ditugunak.
Harmonikoak murrizteko irtenbide bat 12 pultsuko zuzengailu duen inbertsore bat erabiltzea da.Hala ere, metodo hau transformadore bat jada instalatuta dagoenean bakarrik erabiltzen da normalean;DC link berera konektatutako hainbat inbertsoreentzat;edo instalazio berri batek inbertsoreari eskainitako transformadore bat behar badu.Gainera, irtenbide hau 500 kilowatt (kW) baino handiagoa izan ohi den potentziarako egokia da.
Beste metodo bat 6 pultsuko korronte aktiboa (AC) disko inbertsore bat erabiltzea da, sarreran iragazki pasibo batekin.Metodo honek tentsio-maila desberdinak koordinatu ditzake -tentsio harmonikoak ertaineko (MV), tentsio handiko (HV) eta aparteko tentsio handiko (EHV) artean- eta bateragarritasuna onartzen du eta bezeroen ekipamendu sentikorretan eragin kaltegarriak ezabatzen ditu.Harmonikoak murrizteko irtenbide tradizionala den arren, bero-galera handituko du eta potentzia-faktorea murriztuko du.
Honek harmonikoak murrizteko modu errentagarriagoa den batera garamatza: 18 pultsuko zuzengailu duen inbertsore bat erabili, edo bereziki DC-AC unitate bat, 18 pultsuko zuzentzaile baten eta fase-aldaketaren transformadore baten bidez elikatzen den DC-AC unitate bat.Pultsu-zuzengailua soluzio bera da 12 pultsokoa edo 18 pultsukoa izan.Harmonikoak murrizteko irtenbide tradizionala den arren, bere kostu handia dela eta, normalean transformadore bat instalatu denean edo instalazio berri baterako inbertsorerako transformadore berezi bat behar denean bakarrik erabiltzen da.Potentzia 500 kW baino handiagoa izan ohi da.
Ezabaketa harmonikoko metodo batzuek bero-galera areagotzen dute eta potentzia-faktorea murrizten dute, eta beste metodo batzuek sistemaren errendimendua hobetu dezakete.Gomendatzen dugun irtenbide on bat WEG iragazki aktiboak erabiltzea da 6 pultsuko AC unitateekin.Hainbat gailuk sortutako harmonikoak ezabatzeko irtenbide bikaina da
Azkenik, potentzia sarera birsor daitekeenean, edo hainbat motor DC lotura bakar batek gidatzen dituenean, beste irtenbide bat da erakargarria.Hau da, front end aktibo (AFE) birsorkuntza-unitate bat eta LCL iragazkia erabiltzen dira.Kasu honetan, gidariak zuzengailu aktibo bat dauka sarreran eta gomendatutako mugak betetzen ditu.
DC loturarik ez duten inbertsoreetarako -esaterako WEG-ren CFW500, CFW300, CFW100 eta MW500 inbertsoreetarako- harmonikoak murrizteko gakoa sareko erreaktantzia da.Honek arazo harmonikoa konpontzen ez ezik, inbertsorearen zati erreaktiboan biltegiratu eta eraginkorra ez den energiaren arazoa ere konpontzen du.Sare erreaktantziaren laguntzaz, erresonantzia sare batek kargatutako maiztasun handiko fase bakarreko inbertsore bat erabil daiteke erreaktantzia kontrolagarria lortzeko.Metodo honen abantaila da erreaktantzia-elementuan gordetako energia txikiagoa dela eta distortsio harmonikoa txikiagoa dela.
Harmonikoei aurre egiteko beste modu praktiko batzuk daude.Bata karga linealen kopurua handitzea da karga ez-linealekiko.Beste metodo bat karga linealen eta ez-linealetarako elikadura-sistemak bereiztea da, %5 eta %10 arteko tentsio THD muga desberdinak egon daitezen.Metodo honek goian aipatutako ingeniaritza-gomendioak (EREC) G5 eta EREC G97 betetzen ditu, zeina lineal eta erresonantzianteko planta eta ekipoen tentsio harmonikoaren distortsioa ebaluatzeko erabiltzen dena.
Beste metodo bat pultsu kopuru handiagoko zuzengailu bat erabiltzea eta etapa sekundario anitz dituen transformadore batean sartzea da.Harilak primario edo sekundario anitzeko transformadoreak konfigurazio mota berezi batean konekta daitezke elkarren artean, behar den irteerako tentsio-maila eskaintzeko edo irteeran karga anitz gidatzeko, horrela potentzia banaketan eta malgutasun-sisteman aukera gehiago eskainiz.
Azkenik, goian aipatutako AFE-ren birsorkuntza-eragiketa dago.Oinarrizko AC unitateak ez dira berriztagarriak, eta horrek esan nahi du ezin dutela energia iturrira itzuli; hori batez ere ez da nahikoa, aplikazio batzuetan itzultzen den energia berreskuratzea baldintza zehatz bat delako.Energia birsortzailea AC elikadura iturrira itzuli behar bada, hau da birsorkuntza unitatearen eginkizuna.Zuzengailu sinpleak AFE inbertsoreek ordezkatzen dituzte, eta horrela energia berreskuratu daiteke.
Metodo hauek harmonikoei aurre egiteko hainbat aukera eskaintzen dituzte eta potentzia banatzeko sistema mota desberdinetarako egokiak dira.Baina energia eta kostuak nabarmen aurreztu ditzakete hainbat aplikaziotan eta nazioarteko estandarrak bete.Adibide hauek erakusten dute inbertsore-teknologia zuzena erabiltzen den bitartean, linealtasun-arazoa ez dela zaila izango konpontzen.
For more information, please contact: WEG (UK) LtdBroad Ground RoadLakesideRedditch WorcestershireB98 8YPT Tel: +44 (0)1527 513800 Email: info-uk@weg.net Website: https://www.weg.net
Prozesua eta kontrola Gaur ez da bidalitako edo kanpotik sortutako artikulu eta irudien edukiaren erantzule.Egin klik hemen mezu elektroniko bat bidaltzeko, artikulu honetan dauden akatsen edo hutsegiteen berri emateko.