फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टरहरूमा हार्मोनिक्सको हानि, फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टरहरूको हार्मोनिक नियन्त्रण योजना

फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टरहरू औद्योगिक उत्पादनमा चल गति प्रसारण प्रणाली उद्योगमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।इन्भर्टर रेक्टिफायर सर्किटको पावर स्विचिङ विशेषताहरूको कारणले गर्दा, यसको स्विचिङ पावर सप्लाईमा एक विशिष्ट भिन्न प्रणाली लोड उत्पन्न हुन्छ।फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टर सामान्यतया अन्य उपकरणहरू जस्तै कम्प्युटर र साइटमा सेन्सरहरूसँग एकैसाथ सञ्चालन हुन्छ।यी यन्त्रहरू प्रायः नजिकै स्थापित हुन्छन् र एक अर्कालाई असर गर्न सक्छन्।त्यसकारण, फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टरद्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको पावर इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू सार्वजनिक पावर ग्रिडमा महत्त्वपूर्ण हार्मोनिक स्रोतहरू मध्ये एक हो, र पावर इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूद्वारा उत्पन्न हार्मोनिक प्रदूषण पावर इलेक्ट्रोनिक टेक्नोलोजीको विकासको लागि मुख्य बाधा बनेको छ।

१.१ हार्मोनिक्स के हो
हार्मोनिक्स को मूल कारण अलग प्रणाली लोड छ।जब भारबाट विद्युत् प्रवाह हुन्छ, त्यहाँ लागू भोल्टेजसँग कुनै रैखिक सम्बन्ध हुँदैन, र साइन वेभ बाहेक अर्को करेन्टले उच्च हार्मोनिक्स उत्पन्न गर्दछ।हार्मोनिक फ्रिक्वेन्सीहरू आधारभूत फ्रिक्वेन्सीको पूर्णाङ्क गुणहरू हुन्।फ्रान्सेली गणितज्ञ फोरियर (M.Fourier) को विश्लेषण सिद्धान्त अनुसार, कुनै पनि दोहोरिने तरंगलाई मौलिक फ्रिक्वेन्सी र मौलिक फ्रिक्वेन्सी गुणकहरूको श्रृंखलाको हार्मोनिक्स सहित साइन वेभ कम्पोनेन्टहरूमा विघटन गर्न सकिन्छ।हार्मोनिक्स साइनोसाइडल वेभफॉर्महरू हुन्, र प्रत्येक साइनोसाइडल वेभफॉर्ममा प्राय: फरक आवृत्ति, आयाम, र चरण कोण हुन्छ।हर्मोनिक्सलाई बिजोर र बिजोर हर्मोनिक्समा विभाजन गर्न सकिन्छ, तेस्रो, पाँचौं र सातौं नम्बरहरू बिजोर हर्मोनिक्स हुन् र दोस्रो, चौधौं, छैटौं र आठौं नम्बरहरू सम हार्मोनिक्स हुन्।उदाहरणका लागि, जब आधारभूत तरंग 50Hz हुन्छ, दोस्रो हार्मोनिक 10Hz हुन्छ, र तेस्रो हार्मोनिक 150Hz हुन्छ।सामान्यतया, अजीब हार्मोनिक्सहरू पनि हार्मोनिक्स भन्दा बढी हानिकारक हुन्छन्।सन्तुलित तीन-चरण प्रणालीमा, सममितताको कारण, हार्मोनिकहरू पनि हटाइएको छ र केवल अजीब हार्मोनिक्सहरू अवस्थित छन्।थ्री-फेज रेक्टिफायर लोडको लागि, हार्मोनिक प्रवाह 6n 1 हार्मोनिक हो, जस्तै 5, 7, 11, 13, 17, 19, इत्यादि। सफ्ट स्टार्टर कुञ्जीले 5 औं र 7 औं हार्मोनिक बनाउँछ।
१.२ हार्मोनिक नियन्त्रणका लागि सान्दर्भिक मापदण्डहरू
इन्भर्टर हार्मोनिक नियन्त्रण निम्न मापदण्डहरूमा ध्यान दिनुपर्छ: विरोधी हस्तक्षेप मानकहरू: EN50082-1, -2, EN61800-3: विकिरण मानकहरू: EN5008l-1, -2, EN61800-3।विशेष गरी IEC10003, IEC1800-3 (EN61800-3), IEC555 (EN60555) र IEEE519-1992।
सामान्य विरोधी हस्तक्षेप मानकहरू EN50081 र EN50082 र फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टर मानक EN61800 (1ECl800-3) ले विभिन्न वातावरणमा सञ्चालन हुने उपकरणहरूको विकिरण र हस्तक्षेप विरोधी स्तरहरू परिभाषित गर्दछ।माथि उल्लिखित मापदण्डहरूले विभिन्न वातावरणीय अवस्थाहरूमा स्वीकार्य विकिरण स्तरहरू परिभाषित गर्दछ: स्तर L, कुनै विकिरण सीमा छैन।यो अप्रभावित प्राकृतिक वातावरणमा सफ्ट स्टार्टरहरू प्रयोग गर्ने प्रयोगकर्ताहरू र विकिरण स्रोत प्रतिबन्धहरू आफैले समाधान गर्ने प्रयोगकर्ताहरूका लागि उपयुक्त छ।कक्षा h EN61800-3 द्वारा निर्दिष्ट सीमा हो, पहिलो वातावरण: सीमा वितरण, दोस्रो वातावरण।रेडियो फ्रिक्वेन्सी फिल्टरको विकल्पको रूपमा, रेडियो फ्रिक्वेन्सी फिल्टरले सुसज्जित सफ्ट स्टार्टरलाई व्यावसायिक स्तर पूरा गर्न सक्छ, जुन सामान्यतया गैर-औद्योगिक वातावरणमा प्रयोग गरिन्छ।
2 हार्मोनिक नियन्त्रण उपायहरू
हार्मोनिक समस्याहरू व्यवस्थित गर्न सकिन्छ, विकिरण हस्तक्षेप र विद्युत आपूर्ति प्रणाली हस्तक्षेपलाई दबाउन सकिन्छ, र प्राविधिक उपायहरू जस्तै ढाल, अलगाव, ग्राउन्डिङ, र फिल्टरिङ अपनाउन सकिन्छ।
(१) निष्क्रिय फिल्टर वा सक्रिय फिल्टर लागू गर्नुहोस्;
(२) ट्रान्सफर्मर उठाउनुहोस्, सर्किटको विशेषता प्रतिबाधा कम गर्नुहोस्, र पावर लाइन विच्छेद गर्नुहोस्;
(३) हरियो नरम स्टार्टर प्रयोग गर्नुहोस्, पल्स वर्तमान प्रदूषण छैन।
2.1 निष्क्रिय वा सक्रिय फिल्टरहरू प्रयोग गर्दै
निष्क्रिय फिल्टरहरू विशेष फ्रिक्वेन्सीहरूमा पावर आपूर्तिहरू स्विच गर्ने विशेषता प्रतिबाधा परिवर्तन गर्नका लागि उपयुक्त छन्, र स्थिर र परिवर्तन नगर्ने प्रणालीहरूको लागि उपयुक्त छन्।सक्रिय फिल्टरहरू अलग प्रणाली भारहरू क्षतिपूर्ति गर्न उपयुक्त छन्।
निष्क्रिय फिल्टरहरू परम्परागत विधिहरूको लागि उपयुक्त छन्।निष्क्रिय फिल्टर यसको सरल र स्पष्ट संरचना, कम परियोजना लगानी, उच्च सञ्चालन विश्वसनीयता र कम सञ्चालन लागतको कारण पहिलो पटक देखा पर्यो।तिनीहरू स्पंदित धाराहरू दमन गर्ने मुख्य माध्यम बन्छन्।LC फिल्टर एक परम्परागत निष्क्रिय उच्च-अर्डर हार्मोनिक दमन उपकरण हो।यो फिल्टर क्यापेसिटरहरू, रिएक्टरहरू र प्रतिरोधकहरूको उपयुक्त संयोजन हो, र उच्च-अर्डर हार्मोनिक स्रोतसँग समानान्तर रूपमा जोडिएको छ।फिल्टरिङ प्रकार्यको अतिरिक्त, यसमा अवैध क्षतिपूर्ति प्रकार्य पनि छ।त्यस्ता यन्त्रहरूमा केही अप्ठ्यारो कमजोरीहरू छन्।कुञ्जी ओभरलोड गर्न धेरै सजिलो छ, र ओभरलोड हुँदा यो जल्नेछ, जसले पावर कारकलाई मानक, क्षतिपूर्ति र दण्ड भन्दा बढी पार्नेछ।थप रूपमा, निष्क्रिय फिल्टरहरू नियन्त्रण बाहिर छन्, त्यसैले समयको साथमा, थप एम्ब्रिटलमेन्ट वा नेटवर्क लोड परिवर्तनहरूले श्रृंखला अनुनाद परिवर्तन गर्नेछ र फिल्टर प्रभाव कम गर्नेछ।अझ महत्त्वपूर्ण कुरा, निष्क्रिय फिल्टरले एउटा उच्च-अर्डर हार्मोनिक कम्पोनेन्ट मात्र फिल्टर गर्न सक्छ (यदि त्यहाँ फिल्टर छ भने, यसले तेस्रो हार्मोनिकलाई मात्र फिल्टर गर्न सक्छ), ताकि यदि विभिन्न उच्च-अर्डर हार्मोनिक फ्रिक्वेन्सीहरू फिल्टर गरिन्छ भने, फरक फिल्टरहरू बढाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ। उपकरण लगानी।
विश्वका विभिन्न देशहरूमा धेरै प्रकारका सक्रिय फिल्टरहरू छन्, जसले विभिन्न फ्रिक्वेन्सी र एम्प्लिच्युडहरूको पल्स प्रवाहहरू ट्र्याक गर्न र क्षतिपूर्ति गर्न सक्छ, र क्षतिपूर्ति विशेषताहरू पावर ग्रिडको विशेषता प्रतिबाधाले प्रभावित हुने छैनन्।सक्रिय पावर इन्जिनियरिङ फिल्टरहरूको आधारभूत सिद्धान्त 1960 मा जन्मिएको थियो, त्यसपछि ठूलो, मध्यम र सानो उत्पादन शक्ति पूर्ण-नियन्त्रण एकीकृत सर्किट प्रविधिको सुधार, पल्स चौडाइ मोड्युलेसन नियन्त्रण प्रणालीको सुधार, र हार्मोनिक्सको आधारमा। तात्कालिक गति प्रतिक्रियाशील लोड सिद्धान्त।हालको तात्कालिक गति निगरानी विधिको स्पष्ट प्रस्तावले सक्रिय पावर इन्जिनियरिङ फिल्टरहरूको द्रुत विकासको नेतृत्व गरेको छ।यसको आधारभूत अवधारणा क्षतिपूर्ति लक्ष्यबाट उत्पन्न हुने हार्मोनिक प्रवाहको निगरानी गर्नु हो, र क्षतिपूर्ति उपकरणले हर्मोनिक करन्टको रूपमा समान आकार र विपरित ध्रुवताको साथ क्षतिपूर्ति करन्टको फ्रिक्वेन्सी ब्यान्ड सिर्जना गर्दछ, जसले गर्दा पल्स करन्टको कारणले गर्दा पल्स करन्ट अफसेट गर्न सकिन्छ। मूल लाइन को स्रोत, र त्यसपछि पावर नेटवर्क को वर्तमान बनाउन मात्र आधारभूत सर्भरहरू समावेश छन्।मुख्य भाग हार्मोनिक वेभ जेनेरेटर र स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली हो, त्यो हो, यो द्रुत इन्सुलेट लेयर ट्रियोड नियन्त्रण गर्ने डिजिटल छवि प्रसंस्करण प्रविधि मार्फत काम गर्दछ।
यस चरणमा, विशेष पल्स वर्तमान नियन्त्रणको पक्षमा, निष्क्रिय फिल्टरहरू र सक्रिय फिल्टरहरू पूरक र मिश्रित अनुप्रयोगहरूको रूपमा देखा परेका छन्, सक्रिय फिल्टरहरूको फाइदाहरूको पूर्ण उपयोग गर्दै जस्तै सरल र स्पष्ट संरचना, सजिलो मर्मत, कम लागत। , र राम्रो क्षतिपूर्ति प्रदर्शन।यसले ठूलो भोल्युमका दोषहरू र सक्रिय फिल्टरको बढ्दो लागतबाट छुटकारा पाउँछ, र सम्पूर्ण प्रणाली सफ्टवेयरलाई उत्कृष्ट प्रदर्शन प्राप्त गर्न दुवैलाई एकसाथ जोड्दछ।
2.2 लुपको प्रतिबाधा घटाउनुहोस् र प्रसारण लाइन विधि काट्नुहोस्
हार्मोनिक उत्पादनको मूल कारण गैर-रैखिक भारहरूको प्रयोगको कारण हो, त्यसैले, आधारभूत समाधान हार्मोनिक-संवेदनशील लोडहरूको पावर लाइनहरूबाट हार्मोनिक-उत्पादन भारहरूको पावर लाइनहरू अलग गर्नु हो।ननलाइनर लोड द्वारा उत्पन्न विकृत वर्तमान केबल को प्रतिबाधा मा एक विकृत भोल्टेज ड्रप उत्पादन गर्दछ, र संश्लेषित विकृत भोल्टेज तरंग समान लाइन मा जोडिएको अन्य लोड मा लागू हुन्छ, जहाँ उच्च हार्मोनिक प्रवाह प्रवाह।तसर्थ, पल्स वर्तमान क्षति कम गर्ने उपायहरू केबलको क्रस-सेक्शनल क्षेत्र बढाएर र लूप प्रतिबाधा घटाएर पनि कायम राख्न सकिन्छ।हाल चीनमा ट्रान्सफर्मरको क्षमता बढाउने, केबलको क्रस-सेक्शनल एरिया बढाउने, विशेष गरी न्यूट्रल केबलहरूको क्रस-सेक्शनल एरिया बढाउने र सर्किट ब्रेकर र फ्युज जस्ता सुरक्षात्मक कम्पोनेन्टहरू छनोट गर्ने जस्ता विधिहरू चीनमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।यद्यपि, यो विधिले मौलिक रूपमा हार्मोनिक्सलाई हटाउन सक्दैन, तर सुरक्षा विशेषताहरू र कार्यहरू कम गर्दछ, लगानी बढाउँछ, र पावर आपूर्ति प्रणालीमा लुकेका खतराहरू बढाउँछ।एउटै पावर सप्लाईबाट रैखिक भारहरू र गैर-रैखिक भारहरू जडान गर्नुहोस्
पोइन्ट अफ आउटलेट (PCCs) ले सर्किटलाई व्यक्तिगत रूपमा पावर आपूर्ति गर्न थाल्छ, त्यसैले अलग लोडबाट बाहिरको फ्रेम भोल्टेज लाईनियर लोडमा स्थानान्तरण गर्न सकिँदैन।यो वर्तमान हार्मोनिक समस्याको लागि एक आदर्श समाधान हो।
2.3 हार्मोनिक प्रदूषण बिना पन्ना हरियो इन्भर्टर पावर लागू गर्नुहोस्
हरियो इन्भर्टरको गुणस्तर मानक भनेको इनपुट र आउटपुट करन्टहरू साइन वेभहरू हुन्, इनपुट पावर फ्याक्टर नियन्त्रणयोग्य छ, पावर फ्याक्टरलाई कुनै पनि लोड अन्तर्गत 1 मा सेट गर्न सकिन्छ, र पावर फ्रिक्वेन्सीको आउटपुट फ्रिक्वेन्सी मनमानी रूपमा नियन्त्रण गर्न सकिन्छ।फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टरको निर्मित एसी रिएक्टरले हार्मोनिक्सलाई राम्रोसँग दबाउन सक्छ र पावर सप्लाई भोल्टेजको तात्कालिक खडा लहरको प्रभावबाट रेक्टिफायर ब्रिजलाई बचाउन सक्छ।अभ्यासले देखाउँछ कि रिएक्टर बिना हार्मोनिक प्रवाह रिएक्टरको भन्दा स्पष्ट रूपमा उच्च छ।हार्मोनिक प्रदूषणको कारणले हुने हस्तक्षेपलाई कम गर्नको लागि, फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टरको आउटपुट सर्किटमा ध्वनि फिल्टर स्थापना गरिएको छ।जब फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टरले अनुमति दिन्छ, फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टरको क्यारियर फ्रिक्वेन्सी कम हुन्छ।थप रूपमा, उच्च-शक्ति फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टरहरूमा, 12-पल्स वा 18-पल्स सुधार सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ, जसले गर्दा कम हार्मोनिक्स हटाएर पावर सप्लाईमा हार्मोनिक सामग्री घटाउँदछ।उदाहरणका लागि, 12 पल्सहरू, सबैभन्दा कम हार्मोनिक्सहरू 11 औं, 13 औं, 23 औं र 25 औं हार्मोनिक्स हुन्।त्यसै गरी, 18 एकल पल्सका लागि, केहि हार्मोनिक्सहरू 17 औं र 19 औं हार्मोनिक्स हुन्।
सफ्ट स्टार्टरहरूमा प्रयोग हुने कम हार्मोनिक प्रविधिलाई निम्नानुसार संक्षेप गर्न सकिन्छ:
(1) इन्भर्टर पावर सप्लाई मोड्युलको शृङ्खला गुणनले 2 वा लगभग 2 वटा श्रृंखला-जडित इन्भर्टर पावर सप्लाई मोड्युलहरू चयन गर्दछ, र वेभफर्म संचय अनुसार हार्मोनिक कम्पोनेन्टहरू हटाउँछ।
(2) रेक्टिफायर सर्किट बढ्छ।पल्स चौडाइ मोड्युलेसन सफ्ट स्टार्टरहरूले पल्स प्रवाहहरू कम गर्न 121-पल्स, 18-पल्स वा 24-पल्स रेक्टिफायरहरू प्रयोग गर्छन्।
(३) श्रृंखलामा इन्भर्टर पावर मोड्युलहरूको पुन: प्रयोग, 30 एकल-पल्स श्रृंखला इन्भर्टर पावर मोड्युलहरू प्रयोग गरेर र पावर सर्किटको पुन: प्रयोग गरेर, पल्स करन्ट कम गर्न सकिन्छ।
(4) नयाँ DC फ्रिक्वेन्सी रूपान्तरण मोडुलेशन विधि प्रयोग गर्नुहोस्, जस्तै काम गर्ने भोल्टेज भेक्टर सामग्रीको हीरा मोडुलेशन।वर्तमानमा, धेरै इन्भर्टर निर्माताहरूले हार्मोनिक समस्यालाई ठूलो महत्त्व दिन्छन्, र प्राविधिक रूपमा डिजाइनको समयमा इन्भर्टरको हरियाली सुनिश्चित गर्दछ, र मौलिक रूपमा हार्मोनिक समस्या समाधान गर्दछ।
३ निष्कर्ष
सामान्यतया, हामी स्पष्ट रूपमा harmonics को कारण बुझ्न सक्छौं।वास्तविक सञ्चालनको सन्दर्भमा, मानिसहरूले लूपको विशेषता प्रतिबाधा कम गर्न निष्क्रिय फिल्टरहरू र सक्रिय फिल्टरहरू छनौट गर्न सक्छन्, हार्मोनिक प्रसारणको सापेक्ष मार्ग काट्न सक्छन्, हार्मोनिक प्रदूषण बिना हरियो सफ्ट स्टार्टरहरू विकास गर्न र लागू गर्न सक्छन्, र सफ्ट द्वारा उत्पन्न हार्मोनिक्स घुमाउन सक्छन्। स्टार्टर एक सानो दायरा भित्र नियन्त्रण गरिन्छ।