現代工業生產幾乎都使用變頻器,例如機電工程、鼓風機運轉、皮帶運輸機械、起重設備、造紙機械、電線電纜生產機械等都要用到變頻調速,在這些設備的運行中電抗器和濾波器必不可少,其具體的作用是什么呢?在了解這個之前薩頓斯先帶您來認識一下變頻器。
1、變頻器是什么?
變頻器(Variable-frequency Drive,VFD)是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。
2、變頻器的功能有哪些?
1)變頻節能
變頻節能在風機和水泵行業應用明顯。由于風機和水泵的功耗與轉速的立方成正比,當外界風/水消耗不高時,采用變頻降低轉速,節能效果明顯。其他行業的節能原理大概也是如此,在不需要全速運轉時,通過降低電機轉速來實現。
2)軟啟動
當電機直接通過工頻啟動時,會產生電機額定電流的7~8倍。這個電流值會增加電機繞組的電應力,產生熱量,從而降低電機的壽命,同時對電網的影響也很大。變頻調速可以在零轉速零電壓下啟動(也可以適當增加)。一旦頻率和電壓之間的關系建立,變頻器就可以根據電壓/頻率或矢量控制驅動負載工作。采用變頻調速可以充分降低啟動電流,提高繞組的承載能力,減少啟動電流對電機和電網的影響,延長電機的使用壽命。同時,不會造成峰谷差過大的問題,導致供電網絡中的電壓敏感設備跳閘或工作異常。
3)減少機械磨損和損耗
以工頻啟動時,電機或所連接機械部分的軸或齒輪會劇烈振動。這種振動會進一步加劇機械磨損和損耗,降低機械零件和電機的使用壽命。在變頻調速中,停止方式可以控制,有不同的停止方式可供選擇,可以減少對機械部件和電機的沖擊,從而使整個系統更加可靠,延長使用壽命,提高系統的穩定性。
變頻器的應用可以有效的起到系統節能環保、延長電力設備使用壽命等左右,但同時變頻器也會產生諧波污染等干擾,因此相應的抗干擾設計技術(即電磁兼容 EMC)已經變得越來越重要。我們可以通過加裝電抗器和濾波器,在變頻器向電動機供電是減小線路中的諧波成分,保護機電系統安全運行。接下來我們具體來了解一下電抗器。
電抗器(reactor),顧名思義,是能在電路中起到阻抗作用的裝置。用導線繞成螺線管形式,在螺線管中插入鐵芯,這樣電感就很大,就成了電抗器,實際上就是一個電感器(inductor)。具體作用如下:
1)降低工頻暫態電過壓
過電壓是指工頻下交流電壓均方根值升高,超過額定值的10%,并且持續時間大于1分鐘的長時間電壓變動現象。有工頻暫態過電壓、大氣過電壓、操作過電壓和諧振過電壓四種類型。
工頻暫態過電壓是由于系統潮流突然改變或發生短路故障,使電力系統經歷過渡過程以后重新達到某種暫時穩定的情況下所出現的過電壓,其特點是電壓為50Hz。
2)改善電壓分布
電壓分布計算在變壓器正常工作運行中至關重要。特別是變壓器線圈的絕緣必須能可靠地承受住大氣過電壓、長期工作電壓、操作過電壓和暫態過電壓的作用。
分析變壓器線圈在遭受到沖擊電壓時產生電磁振蕩過電壓和感應過電壓的原因,對電力變壓器波過程進行計算與仿真,運用波過程計算軟件進行變壓器絕緣結構設計,蕞后指出波過程計算是變壓器縱絕緣設計的重要依據。
3)防止無功功率
無功功率:所謂的"無功功率",就是它的功率不轉化為機械能或者熱能。
4)防止自勵磁諧振
電力變壓器在空載投入電網或外部故障切除后電壓恢復時,由于變壓器鐵芯磁通的飽和及鐵芯 材料的非線性特征,會產生相當大的勵磁電流,這個沖擊電流通常稱之為勵磁涌流。
電力系統中一些電感、電容元件在系統進行操作或發生故障時可形成各種振蕩回路,在一定的能源作用下,會產生串聯諧振現象,導致系統某些元件出現嚴重的過電壓。
5)補償對地電容
對地電容:指的是輸、配電線路對地存在電容,三相導線之間也存在著電容。一般電器都有一個對地電容,相與相之間、相與地之間也都有一個對地電容。
薩頓斯(上海)電源有限公司致力于濾波器、電抗器、變壓器的研發及制造,并提供諧波治理、無功補償、電磁干擾等電能質量一體化解決方案。引進德國設計技術、設備精良,測試平臺齊全。企業十分注重技術開發和技術創新,在用戶中一直享有較高聲譽。更多資訊內容可關注薩頓斯公眾號: