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机械网--谐波过滤器实现节能环保

时间:2021年11月17日

对许多人来讲,老式的软启动电路仅仅是在教科书中见到过。在目前能源缺口越来越明显的情况下拆迁协议该和谁签,现代化的动力驱动技术已离不开变频器了,其体积小且效率高,在其帮助下动力设备能够可靠地高效运行,并且能够更好地减少CO2的排放;同时也由于减少了能源消耗,这为企业节俭了很多的能源费用。但是,其也有不足的地方:所有的变频器都会带来谐波振荡,这是1种能够作用于全部用电电器的电网、需要过滤掉的振荡波。由供电设备提供的电源电流对应所有的用电电器,不论是工业用电器还是家用电器,均提供着均匀且有恒定周期及恒定频率的正弦波电流。在现实的电网中,这类理想状态是很难实现的,其缘由就在于使用变频器后带来的谐波振荡。这类谐波振荡改变了电气驱动设备的电流固有频率。同时,其也破坏了电源电流的正弦波波形。因此在实践中我们要对正弦波形进行调解,使电力驱动设备的输出频率得到所希望的信号波形。频率为4~16kHz的范围内的调解及调理工作均在变频器中进行。电流波形在调解进程中,不单单是输出信号,也有出现失真的正弦波形的电源输入信号,其令基本振荡波形(正弦波形)与谐波振荡叠加在1起(图1)。这样的现象将带来1系列的恶果,如:电缆发热、干扰用电设备的正常工作。最严重的情况类似于美国与意大利曾出现过的大面积电网停电。图1 绿色曲线表示基本振荡,蓝色曲线表示由5号、7号及11号谐波振荡合成后的结果。 红色曲线表示基本振荡与谐波振荡合成后的结果和输入信号的失真若仔细关注德国工业企业的用电数据,我们就会清楚地了解其潜伏的危险:德国工业企业每天的耗电量为240kW/h,而德国大约3000万台加工设备就消耗了其中的65%。在这些机床设备中,大约只有8分之1的设备配备了变频器;大约有2600万台机床设备没有配备变频设施。这对德国电力系统意味着什么,人们是可想而知的:这样加重了谐波振荡的负荷,不但是变频器能够加重电源电网的振荡负荷,其他的1些电器,例如使用越来越多广泛的节能灯也起到了推波助澜的作用。下萨克森州费尔登县的Block 变压器公司研产生产的HFM谐波过滤器(图2)是1种经济且技术可靠的解决电源电网谐波振荡的应对方案。图2 HFM-FB型Harmonic谐波过滤器可用于保障电网电流的正弦波波形有效电流消耗降落30% 基于被动的过滤技术,令全新谐波过滤模块有着很高的谐波过滤能力和工作可靠性。其不但能够有效地降落谐波振荡(图3),而且还保证能够满足常规的电气技术标准(IEC及IEEE)要求。同时,该技术也考虑了降落本钱和费用的问题,在使用此种装置(图4)后,设备可以将有效工作电流的数值降落30%,从而一样成功降落了设备的启动运行费用;在机床设备的设计时,这1装置可以使用户进1步缩减机床电缆和变压器的安装空间,从而降落设备的采购费用。其他的优点还有:该装置延长了设备的使用寿命,减少了电气干扰和电气故障,从而使设备故障停机工时大大减少。乃至大气环境问题也因该模块的使用而有所好转:仅在欧洲拆迁宅基地的补偿标准,使用这类正弦波过滤装置就可以够每年比转速调理的驱动系统少排放1200万t的CO2气体。图3 经HFM谐波过滤器过滤后的残留谐波振荡 图4 高效且低噪声的LR3系列产品电网中的波形振荡问题急需解决,而用电设备的噪声问题也是需要解决的重点。特别是在居民区和办公区里,近几年来设备发出噪声的问题引发了越来越多人的注意。洗衣机、透风机和电梯等设备在使用变频器后,不但工业企业提出了降落噪声的要求,而且,凡是有人活动的区域也都要求降落噪声。 利用扼流启动器和扼流圈消除因噪声引发的干扰 除电动机噪声和透风噪声外,被动式谐波过滤器中的电感,特别是电机扼流启动器或电源扼流圈也是引发噪声的主要源头。由于逆变器输出的电压是由脉冲宽度调制技术而生成的,因此必须使用电机扼流启动器,以保护电动机不受太高的峰值电压的影响,这1保护原理1样也适用于电源扼流保护:当系统使用的是1套主动式且具有能量反馈功能的直流变频器拆迁看土地面积还是建筑面积,其同时也采取了脉冲直接调理,交换变频器经脉宽调制后,和经太低通滤波过滤器过滤的电流波形以平滑的电流方式输送到电动机或电网中。虽然如此,通过傅立叶分析还是能够在电流中发现周期频率中有振幅的差异;能够看到多种由过滤器和电动机引发的噪声。在高频声波范围内,其有害的听觉阀值比低频声波的有害阀值要低,因此也更容易伤害人类的听觉(图5)。图5 噪声声谱图世界上技术领先的电梯生产厂对其产品的扼流启动器和电源扼流圈都规定了严格的噪声极限值,4kHz噪声极限值是人类所感觉不到的声波。在研发及生产静音扼流启动器和扼流圈时,需要有丰富的专业知识,Block公司掌握了这样的专业技术知识。资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章

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