Harmoonikute genereerimine jõuelektroonilistes seadmetes

Oct 19, 2021

Jäta sõnum

Elektrivõrgu harmoonilised koosnevad peamiselt suure võimsusega võimsusmuundurist ja muudest mittelineaarsetest koormustest, peamised harmoonilised allikad on igasugused jõuelektroonilised seadmed, näiteks alaldi seade, vahelduvpinge reguleerimise seade, nende hulgas suurte alaldiseadmete osakaal, seda kasutatakse peaaegu alati kondensaatorfiltri dioodalaldi juhtimisega, mitte türistori faasilise alaldiga. Nende harmooniline saaste ja reaktiivvõimsuse tarbimine on hästi teada. Lisaks alaldusseadmele on väga palju ka tükeldamine ja inverterseadme rakendamine ning alalisvoolu sisendvõimsus tuleb ka alaldusseadmest, seega on harmooniline probleem väga tõsine, eriti alalispingeallika toitehakkeri ja inverterseadme puhul. , alalispinge allikas on enamasti dioodiga, mida ei juhita alaldi ja kondensaatorifiltri abil, muutub selline võrgu harmoonilise reostuse seade üha silmapaistvamaks.


Harmoonikute mahasurumiseks elektrivõrgus ja harmooniliste kahju vähendamiseks, tugevdades samal ajal teaduslikku ja õiguslikku juhtimist, tuleks võtta aktiivseid ja tõhusaid tehnilisi meetmeid, et vähendada jõuelektroonikaseadmete harmooniliste sisaldust nii palju kui võimalik, ning paigaldada tõhusad filtreerimisseadmed. .


1. Võtke aktiivseid meetmeid jõuelektroonikaseadmete harmooniliste sisalduse vähendamiseks


Harmooniliste sisalduse vähendamine tuleneb peamiselt muundurist endast, muunduri konstruktsioonilahenduse ja täiendava juhtimisstrateegia lisamise kaudu harmooniliste vähendamiseks või kõrvaldamiseks. Peamised praegu kasutatavad tehnoloogiad on:


1) Multi-impulssmuunduri tehnoloogia Suure võimsusega elektroonikaseadmete jaoks on algne 6-impulsiline muundur sageli konstrueeritud 12-impulsilise või 24-impulsilise muundurina, et vähendada harmoonilise voolusisaldust vahelduvvoolu poolel.


2) Impulsi laiuse modulatsioonitehnoloogia põhiidee on juhtida PWM-i väljundlainekuju iga teisendusmomenti, et tagada neljandiku lainekuju sümmeetria. Kõrvaldatav harmooniline amplituud on null ja põhiamplituud on antud suurus, et kõrvaldada määratud harmooniline ja kontrollida põhiamplituudi.


3) Erinevate jõuelektrooniliste muundurite mitmetasandiline muunduritehnoloogia kasutab ruutlaine voolu või pinge korrutamiseks mitut faasinihke meetodit, järjestikust juhtimist ja asümmeetrilisi juhtimismeetodeid, nii et muunduri poolt vahelduvvooluvõrgu küljel genereeritud vool või pinge on peaaegu sinusoidaalne sammlaine ja säilitab teatud faasisuhte toitepingega.


2. Paigaldage toitefiltrid, et parandada filtreerimise jõudlust


(1) Passiivne võimsusfilter


Passiivvõimsusfilter (PPF) koosneb kondensaatori ja reaktori LC-häälestusahelast, mis võib pakkuda süsteemi harmoonilistele paralleelset madala takistuse teed ja mängida filtreerivat rolli. Samal ajal saab reaktiivvõimsust kompenseerida ja võimsustegurit parandada. Tänu oma lihtsale struktuurile, madalatele kuludele, madalale töökadudele ja madalatele tehnilistele nõuetele on PPF-st saanud tavaline seade toitekvaliteedi parandamiseks. Kuid struktuuri ja põhimõtte tõttu on harmoonilise probleemi lahendamiseks passiivsel filtriseadmel ka mõned raskesti ületatavad puudused, näiteks: saab filtreerida ainult teatud harmoonilisi, harmooniliste kompensatsiooniriba on kitsas, ülekoormusvõime on väike, süsteem impedantsi ja sageduse muutused halva kohanemisvõime, halva stabiilsuse, suure helitugevuse, suure kadu ja nii edasi.

(2) Aktiivvõimsusfilter


See võib harmoonilised kõrvaldada, tuvastades harmoonilise voolu elektrivõrgus ja seejärel kontrollides inverteri ahelat, et genereerida vastav kompenseeriva voolu komponent ja sisestada see elektrivõrku. APF-i saab jagada seeriatüübiks, paralleelseks tüübiks ja seeria-paralleelhübriidtüübiks vastavalt süsteemi erinevale ühendusrežiimile. Paralleel-APF sobib peamiselt induktiivse vooluallika koormuse harmooniliseks kompenseerimiseks, seeria APF-i kasutatakse peamiselt pingetüüpi harmoonilise allika koormuse mõju kõrvaldamiseks, näiteks kondensaatoriga dioodalaldi vooluring süsteemile, jada-paralleelsel APF-il on jada- ja paralleelne APF.


Üha tõsisemaks muutuv harmooniline reostus on äratanud suurt tähelepanu igalt poolt. Harmoonikute edasisel mõistmisel leitakse tõhusamad meetodid harmooniliste summutamiseks ja kõrvaldamiseks ning kehtestatakse mõistlikumad harmooniliste juhtimise standardid. Parema harmoonilise summutamise efekti saavutamiseks peaks erinev harmoonilise allika koormus kasutama filtriseadme vastavat struktuuri, näiteks suure võimsusega APF, intelligentne APF, mis põhineb DSP-l ja muud uurimismärgid, millel on väike kadu, suur võimsus, kõrge sagedus, intelligentne. APF on selle arengusuund.