تماس شبانه روزی
02133111118
موبایل - 24/7
09126236966
مقدمه
اینورترهای فرکانس متغیر (VFD) ابزاری عالی برای کنترل موتور و صرفهجویی انرژی هستند، اما یک سمت پنهان دیگر هم دارند: تولید هارمونیک. تقریبا تمام اینورترها، بسته به تکنولوژی خود، مقداری هارمونیک تولید میکنند. درک مکانیزم تولید هارمونیک توسط اینورترها برای طراحان سیستمهای برق بسیار مهم است تا بتوانند راهکارهای کنترلی مناسب را اتخاذ کنند.
بخش ورودی اینورترها شامل یک رکتیفایر (Bridge Rectifier) است که جریان متناوب را به مستقیم تبدیل میکند. رکتیفایرهای دیودی ششپالس (6-Pulse)، رایجترین نوع هستند. این دیودها فقط زمانی هدایت میکنند که ولتاژ AC از ولتاژ DC لینک بالاتر باشد. این باعث میشود که جریان ورودی به شکل پالسهای کوتاه و ضربهای (Pulsating Current) باشد و نه سینوسی. بر اساس تحلیل فوریه، این شکل موج پالسی، حاوی هارمونیکهای فرکانس بالا (عمدتاً ۵، ۷، ۱۱ و ۱۳) است. این هارمینکها به شبکه برق تزریق میشوند.
شدت تولید هارمونیک توسط اینورتر به بار موتور بستگی دارد. در بارهای سبک، هارمونیکها کمترند اما ضریب توان ورودی نیز بدتر میشود. در بارهای کامل، هارمینکها به حداکثر مقدار خود میرسند. هارمینک پنجم معمولاً قویترین هارمونیک است و میتواند ۴۰ تا ۸۰٪ جریان اصلی را تشکیل دهد. این جریان هارمینیکی باعث گرم شدن کابلها و ترانسفاتور تغذیه اینورتر میشود.
بسیاری از تولیدکنندگان اینورتر، تکنولوژیهایی را برای کاهش هارمونیک در خود دستگاه پیادهسازی کردهاند:
اینورترهای ۱۲ پالس: که با استفاده از دو رکتیفایر، هارمینکهای ۵ و ۷ را حذف میکنند.
Active Front End (AFE): اینورترهایی که در ورودی از IGBT به جای دیود استفاده میکنند. این تکنولوژی میتواند جریان ورودی را تقریباً سینوسی درآورد و هارمونیکها را به زیر ۵٪ کاهش دهد (این مدلها گران هستند).
DC Choke: اغلب اینورترهای جدید دارای چوک DC داخلی هستند که هارمونیک را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد.
اگر اینورتر شما فیلتر داخلی ندارد یا تعداد اینورترها زیاد است، باید از تجهیزات بیرونی استفاده کنید:
۱. Line Reactor (رآکتور خط): سادهترین و ارزانترین راه حل. رآکتور قبل از اینورتر نصب میشود و جریان ضربهای را صاف میکند.
۲. Passive Harmonic Filter: برای کاهش هارمینکهای ۵ و ۷ به زیر ۱۰٪.
۳. Active Filter: اگر تعداد اینورترها زیاد است و بارها متغیرند، فیلتر اکتیو بهترین راه حل است.
اینورترها عامل اصلی هارمونیک در صنایع مدرن هستند. مدیران تاسیسات باید هنگام خرید اینورتر به “شدت هارمونیک ورودی” آن توجه کنند. نصب تجهیزات کاهش هارمونیک برای اینورترهای بزرگ، باعث افزایش طول عمر کل سیستم و جلوگیری از جریمههای کیفیت توان شرکت برق میشود.
