Aralyk ýygylyk peji üçin garmoniki süzgüç bejeriş meýilnamasy

Aralyk ýygylyk peçiniň netijesinde ýüze çykýan impuls tok hapalanmagyny azaltmak üçin Hytaý köp impulsly düzediji tehnologiýany kabul etdi we 6 impulsly, 12 impulsly we 24 impulsly aralyk ýygylyk peçleri ýaly birnäçe aralyk ýygylyk peç enjamlaryny döretdi, ýöne ikinjisiniň bahasy gaty ýokary bolany üçin, demir öndürýän kompaniýalaryň köpüsi henizem 6 impulsly aralyk ýygylyk peçlerinde metal materiallary eredýärler we impulsyň häzirki daşky gurşawyň hapalanmagy meselesine üns berilmeýär.Häzirki wagtda esasan peç garmonikasy üçin dolandyryşyň iki görnüşi bar: biri häzirki garmoniki problemalardan dynmagyň usullaryndan biri bolan we aralyk garmonikasynyň öňüni almak üçin öňüni alyş çäresi bolan kömek dolandyryş shemasydyr; ýygylyk induksiýa peçleri.Ikinji usul, garmoniki daşky gurşawyň hapalanmagy bilen baglanyşykly barha çynlakaý meseläni köp tarapdan çözüp bilse-de, häzirki wagtda ulanylýan aralyk ýygylyk induksiýa peçleri üçin, diňe garmonikanyň öwezini dolmak üçin diňe ilkinji usul ulanylyp bilner.Bu makalada IF peçiniň prinsipi we onuň garmoniki gözegçilik çäreleri ara alnyp maslahatlaşylýar we 6 impulsly IF peçiniň dürli basgançaklarynda garmonikanyň öwezini dolmak we gözegçilikde saklamak üçin işjeň güýç süzgüji (APF) teklip edilýär.
Aralyk ýygylyk peçiniň elektrik ýörelgesi.

Aralyk ýygylykly peç çalt we durnukly metal ýyladyş enjamy, esasy enjamy bolsa aralyk ýygylyk elektrik üpjünçiligi.Aralyk ýygylyk peçiniň tok üpjünçiligi adatça AC-DC-AC öwrüliş usulyny kabul edýär we giriş güýji ýygylygynyň üýtgeýän tok aralyk ýygylygy üýtgeýän tok hökmünde çykýar we ýygylygyň üýtgemegi elektrik torunyň ýygylygy bilen çäklenmeýär.Zynjyr blokynyň diagrammasy 1-nji suratda görkezilýär:

img

 

1-nji suratda inwertor zynjyrynyň bir böleginiň esasy wezipesi, elektrik geçiriji we paýlaýjy üpjünçiniň üç fazaly täjirçilik toguny tok toguna öwürmek, şol sanda elektrik geçiriji we paýlaýjy üpjün edijiniň elektrik üpjünçiligi zynjyry, köpri düzediji zynjyr, süzgüç zynjyry we düzediji dolandyryş zynjyry.Öwrüji böleginiň esasy wezipesi, tok toguny bir fazaly ýokary ýygylykly AC toguna (50 ~ 10000Hz) öwürmek, inwertor elektrik zynjyry, başlangyç tok zynjyry we ýük güýji zynjyry.Ahyrynda, peçdäki induksiýa rulonyndaky bir fazaly orta ýygylykly üýtgeýän tok, orta ýygylykly üýtgeýän magnit meýdany döredýär, bu peçdäki zarýadyň induksiýa elektromotiw güýjüni emele getirýär, zarýadda uly tok döredýär we eremek üçin zarýady gyzdyrýar.

Garmoniki derňew
Aralyk ýygylykdaky elektrik üpjünçiligi bilen elektrik toruna sanjylýan garmonika esasan düzediji enjamda bolýar.Bu ýerde garmonikanyň mazmunyny seljermek üçin üç fazaly alty impulsly doly gözegçilikli köpri düzediji zynjyry alýarys.Üç fazaly önüm çykaryş zynjyrynyň tiristor inwertor zynjyrynyň tutuş fazany geçirmek prosesine we häzirki pulsasiýasyna ähmiýet bermezlik, “Furyer” derňew usuly, negatiw we polo positiveitel ýarym ulanyp, AC tarapynyň reaksiýasynyň noldygyny we AC induksiýasynyň çäksizdigini göz öňünde tutup; - tolkun akymlary bolup biler Tegeligiň merkezi wagtyň nol nokady hökmünde ulanylýar we formula AC tarapynyň fazaly naprýa .eniýesini hasaplamak üçin alynýar.

img-1

 

Formulada: Id düzediji zynjyryň DC taraplaýyn tokynyň ortaça bahasydyr.

Aboveokardaky formuladan 6 impulsly aralyk ýygylykly peç üçin 6k ± 1 (k polo positiveitel Integer) garmonika, her garmonikanyň täsirli bahasy garmoniki tertibe ters proporsionaldyr we esasy täsirli gymmata bolan gatnaşygy garmoniki tertipiň özara garşylygydyr.
Aralyk ýygylyk peç zynjyrynyň gurluşy.

Dürli DC energiýa saklaýjy komponentlerine görä, aralyk ýygylyk peçleri, adatça, häzirki görnüşli aralyk ýygylyk peçlerine we naprýa typeeniýe aralyk ýygylyk peçlerine bölünip bilner.Häzirki görnüşdäki aralyk ýygylyk peçiniň energiýa saklaýjy elementi uly induktor, naprýatageeniýe görnüşiniň aralyk ýygylyk peçiniň energiýa saklaýjy elementi uly kondensator.Ikisiniň arasynda başga tapawutlar bar, meselem: häzirki görnüşli aralyk ýygylyk peç tiristor tarapyndan dolandyrylýar, ýük rezonans zynjyry paralel rezonans, naprýatageeniýe aralyk aralyk ýygylyk peji IGBT tarapyndan dolandyrylýar we ýük rezonans zynjyry seriýa rezonansy.Onuň esasy gurluşy 2-nji suratda we 3-nji suratda görkezilýär.

img-2

 

garmoniki nesil

Orderokary tertipli garmonika diýlip atlandyrylýan, sinusoidal däl AC Furyer seriýasyny, adatça ýokary tertipli garmonika diýlip atlandyrylýan esasy ýygylygyň bitewi köp sanly böleklerine degişlidir.Quygylyk (50Hz) Şol ýygylygyň düzümi.Garmoniki päsgelçilik, häzirki elektrik ulgamynyň kuwwatyna täsir edýän esasy “köpçüligiň aladasy”.

Garmonika elektrik in engineeringenerçiliginiň geçirilmegini we ulanylyşyny azaldýar, elektrik enjamlaryny gyzdyrýar, titremä we ses çykarýar, izolýasiýa gatlagyny ýaramazlaşdyrýar, hyzmat möhletini gysgaldýar we umumy näsazlyklara we ýanmaga sebäp bolýar.Garmoniki mazmuny köpeltmek, kondensatoryň öwezini dolmak enjamlaryny we beýleki enjamlary ýakyň.Nädogry öwezini dolmak ulanylyp bilinmedik ýagdaýynda, hakyky däl jerime tölener we elektrik togy tölener.Orderokary tertipli impuls akymlary röle gorag enjamlarynyň we akylly robotlaryň nädogry işlemegine sebäp bolar we energiýa sarp edilişini takyk ölçemek bulaşyk bolar.Elektrik üpjünçiligi ulgamynyň daşyndaky garmonika aragatnaşyk enjamlaryna we elektron önümlerine uly täsir edýär.Garmonikany döredýän wagtlaýyn artykmaç wolt we wagtlaýyn aşa ýokary wolt enjamlaryň we enjamlaryň izolýasiýa gatlagyny ýok eder, üç fazaly gysga utgaşmanyň näsazlyklaryna sebäp bolar we zeper ýeten transformatorlaryň garmoniki tok we naprýa .eniýesi jemgyýetçilik elektrik ulgamynda bölekleýin rezonans we parallel rezonans döreder. uly howpsuzlyk hadysalaryna sebäp bolýar.

Aralyk ýygylykly elektrik peji, takyklyk we inwertor arkaly aralyk ýygylyga öwrülýän we elektrik torunda köp sanly zyýanly ýokary tertipli garmonikany döredýän aralyk ýygylyk elektrik üpjünçiliginiň bir görnüşidir.Şonuň üçin aralyk ýygylyk peçleriniň kuwwatynyň hilini ýokarlandyrmak ylmy gözlegleriň ileri tutulýan ugruna öwrüldi.

dolandyryş meýilnamasy
Aralyk ýygylyk peçleriniň köp sanly maglumat birikmesi, elektrik torunyň impulsyň häzirki hapalanmagyny güýçlendirdi.Aralyk ýygylyk peçleriniň garmoniki gözegçiligi baradaky gözleg derwaýys meselä öwrüldi we alymlar tarapyndan giňden baha berildi.Frequygylyk peçiniň öndürýän garmonikasynyň jemgyýetçilik toruna täsirini ýetirmek üçin enjamlar täjirçilik ýerleri üçin elektrik üpjünçiligi we paýlaýyş ulgamynyň talaplaryna laýyk gelmek üçin garmoniki hapalanmagy ýok etmek üçin işjeň çäreleri görmeli.Amaly çäreleri aşakdakylar.

Ilki bilen, transformator Y / Y / birikme görnüşini ulanýar.Uly giňişlikdäki orta ýygylykly induksiýa peçinde, partlama garşy kommutator transformatory Y / Y / △ sim usulyny ulanýar.AC tarapdaky transformator bilen aragatnaşyk saklamak üçin balastyň sim usulyny üýtgedip, ýokary däl häsiýetli ýokary tertipli impuls toguny öçürip biler.Emma çykdajy gaty ýokary.

Ikinjisi, LC passiw süzgüç ulanmak.Esasy gurluş, ulgamda paralel LC seriýaly halkalary emele getirmek üçin kondensatorlary we reaktorlary yzygiderli ulanmakdyr.Bu usul adaty bolup, garmonikany we reaktiw ýükleri öwezini dolup biler.Simpleönekeý gurluşy bar we giňden ulanyldy.Şeýle-de bolsa, öwezini dolmagyň ýerine toruň we iş gurşawynyň häsiýetli päsgelçilikleri täsir edýär we ulgam bilen parallel rezonans döretmek aňsat.Diňe kesgitlenen ýygylyk impuls akymlarynyň öwezini dolup biler we öwezini dolmagyň täsiri ideal däl.

Üçünjiden, APF işjeň süzgüç ulanyp, ýokary tertipli garmoniki basyş birneme täze usul.APF dinamiki impulsyň häzirki kompensasiýa enjamy, ýokary bölüniş dizaýny we ýokary tizlikli duýgurlygy bilen, impuls akymlaryny ýygylyk we intensiwlik üýtgemeleri bilen yzarlap we öwezini dolup bilýär, gowy dinamiki öndürijilige eýe we kompensasiýa ýerine ýetirijiligi häsiýetli päsgelçilik täsir etmez.Häzirki öwezini dolmagyň täsiri gowy, şonuň üçin oňa giňden baha berilýär.

Işjeň güýç süzgüji passiw süzgüç esasynda işlenip düzülýär we süzgüç effekti ajaýyp.Bahalandyrylan reaktiw güýç güýjüniň çäginde süzgüç effekti 100%.

Işjeň güýç süzgüji, ýagny işjeň güýç süzgüji, APF işjeň güýç süzgüji adaty LC süzgüçiniň kesgitlenen kompensasiýa usulyndan tapawutlanýar we garmonikany we ululygyň we ýygylygyň reaktiw güýjüni takyk öwezini dolup bilýän dinamiki yzarlaýyş öwezini dolýar.APF işjeň süzgüç, ýokary derejeli impulsly häzirki kompensasiýa enjamlaryna degişlidir.Daşarky öwrüjä görä hakyky wagtda ýük tokyna gözegçilik edýär, içerki DSP laýyklykda ýük akymynda ýokary tertipli impuls tok komponentini hasaplaýar we gözegçilik maglumat signalyny inwertor elektrik üpjünçiligine çykarýar., Inwertor elektrik üpjünçiligi, ýokary tertipli garmoniki tok bilen deň ölçegdäki ýokary tertipli garmoniki tok öndürmek üçin ulanylýar we işjeň süzgüç funksiýasyny saklamak üçin ters ýokary tertipli garmoniki tok elektrik toruna girizilýär.

APF-iň iş ýörelgesi

Hongyan işjeň süzgüç, daşarky tok transformatory KT arkaly hakyky wagtda ýük akymyny kesgitleýär we içerki DSP hasaplamasy arkaly ýük akymynyň garmoniki bölegini çykarýar we sanly signal prosessorynda dolandyryş signalyna öwürýär.Şol bir wagtyň özünde, sanly signal prosessory PWM impuls giňligi modulýasiýa signallarynyň bir toparyny döredýär we içerki IGBT güýç modulyna iberýär, inwertoryň çykyş fazasyny ýük garmoniki tokynyň we tokynyň tersine bolmagyna gözegçilik edýär; birmeňzeş amplituda bilen iki garmoniki tok biri-birine düýbünden ters gelýär.Garmonikany süzmek funksiýasyna ýetmek üçin ofset.

img-3

 

APF tehniki aýratynlyklary
1. Üç fazaly deňagramlylyk
2. Energiýa faktoryny üpjün edip, reaktiw güýç öwezini dolmak
3. Awtomatiki çäklendiriji funksiýa bilen artykmaç ýük bolmaz
4. Garmoniki kompensasiýa, bir wagtyň özünde 2 ~ 50-nji garmoniki tok süzüp biler
5. pleönekeý dizaýn we saýlama, diňe garmoniki tokyň ululygyny ölçemeli
6. Ulgam deňsizligine täsir etmeýän bir fazaly dinamiki sanjym akymy
7. 40US-da ýük üýtgemelerine jogap, umumy jogap wagty 10ms (1/2 aýlaw)

Süzgüç effekti
Garmoniki dolandyryş derejesi 97% -e, garmoniki dolandyryş aralygy bolsa 2 ~ 50 esse giňdir.

Has ygtybarly we has durnukly süzgüç usuly;
Senagatda öňdebaryjy bozujy dolandyryş re modeimi, kommutasiýa ýygylygy 20 KHz-a deňdir, bu süzgüç ýitgisini azaldýar we süzgüç tizligini we çykyş takyklygyny ep-esli ýokarlandyrýar.Şeýle hem, gözenegiň ulgamynyň päsgelçiliklerine täsir etmeýän gözenek ulgamyna çäksiz päsgelçilik döredýär;we çykyş tolkun formasy takyk we kemsiz, beýleki enjamlara täsir etmez.

Güýçli daşky gurşawa uýgunlaşma
Dizel generatorlary bilen utgaşykly, ätiýaçlyk güýji öçürmek ukybyny ýokarlandyrmak;
Giriş naprýa; eniýesiniň üýtgemegine we ýoýulmagyna has ýokary çydamlylyk;
Standart C derejeli ýyldyrym gorag enjamy, erbet howa şertlerine garşy durmak ukybyny ýokarlandyryň;
Daşky gurşawyň temperaturasy -20 ° C ~ 70 ° C çenli has güýçlidir.

Goýmalar
Dörediji kompaniýanyň esasy enjamlary aralyk ýygylykly elektrik peçidir.Aralyk ýygylykly elektrik peç, adaty garmoniki çeşme bolup, köp mukdarda garmonika döredýär we öwezini dolmak kondensatorynyň kadaly işlemezligine sebäp bolýar.Soa-da şeýdip, transformatoryň temperaturasy tomusda 75 dereje ýetýär, bu bolsa elektrik energiýasynyň sarp edilmegine we ömrüniň gysgalmagyna sebäp bolýar.

Aralyk ýygylyk peçiniň guýulýan ussahanasy 0,4KV naprýa .eniýe bilen işleýär we esasy ýük 6 impulsly düzediş aralyk ýygylyk peçidir.Düzediji enjam, adaty garmoniki çeşme bolan iş wagtynda AC-ni DC-e öwürende köp sanly garmonika döredýär;garmoniki tok elektrik toruna sanjylýar, gözenegiň naprýa .eniýesi we tok ýoýulmagyna sebäp bolup, elektrik üpjünçiliginiň hiline we işleýiş howpsuzlygyna täsir edýär, çyzygyň ýitmegine we naprýa offeniýeniň ýokarlanmagyna we tora ýaramaz täsir edýär. zawodyň elektrik enjamlary.

1. Häsiýetli garmoniki derňew
1) Aralyk ýygylyk peçiniň düzediş enjamy 6 impulsly dolandyrylýan düzedişdir;
2) Düzediji tarapyndan döredilen garmonika 6K + 1 täsin garmonika.Furyer seriýasy toky bölmek we üýtgetmek üçin ulanylýar.Häzirki tolkun formasynda 6K ± 1 has ýokary garmonikanyň bardygyny görmek bolýar.Aralyk ýygylyk peçiniň synag maglumatlaryna görä, garmoniki Tolkunyň häzirki mazmuny aşakdaky tablisada görkezilýär:

img-4

 

Aralyk ýygylyk peçiniň işleýiş döwründe köp sanly garmonika emele gelýär.Aralyk ýygylyk peçiniň synag we hasaplama netijelerine görä häsiýetli garmonika esasan 5-nji, 7-nji, 11-nji we 13-nji garmoniki toklar birneme uly, naprýa andeniýe we tok ýoýulmasy çynlakaý.

2. Garmoniki dolandyryş shemasy
Kärhananyň hakyky ýagdaýyna görä, “Hongyan Electric” aralyk ýygylyk peçleriniň garmoniki gözegçiligi üçin doly süzgüç çözgütlerini taýýarlady.Powerük güýji faktoryny, garmoniki siňdiriş zerurlyklaryny we fon garmonikasyny göz öňünde tutup, kärhana transformatorynyň 0,4 KV pes woltly tarapynda işjeň süzgüç enjamlarynyň toplumy oturdylýar.Garmonika dolandyrylýar.

3. Süzgüç effektiniň derňewi
1) Işjeň süzgüç enjamy işe girizilýär we her garmoniki netijeli süzülip bilner ýaly aralyk ýygylyk peçiniň dürli ýük enjamlarynyň üýtgemelerini awtomatiki yzarlaýar.Kondensator bankynyň we ulgam zynjyrynyň paralel rezonansy sebäpli döreýän ýadawlykdan gaça duruň we reaktiw güýç öwezini dolmak kabinetiniň kadaly işlemegini üpjün ediň;
2) Garmoniki akymlar bejergiden soň netijeli gowulaşdy.Ulanylmaýan 5-nji, 7-nji we 11-nji garmoniki akymlar çynlakaý geçdi.Mysal üçin, 5-nji garmoniki tok 312A-dan 16A töweregi aşaklaýar;7-nji garmoniki tok 153A-dan 11A töweregi aşaklaýar;11-nji garmoniki tok 101A-dan 9A çenli aşaklaýar;GB / T14549-93 milli standartyna laýyk geliň “Jemgyýetçilik torunyň kuwwatynyň hili garmonikasy”;
3) Garmoniki gözegçilikden soň, transformatoryň temperaturasy 75 gradusdan 50 dereje peselýär, bu köp elektrik energiýasyny tygşytlaýar, transformatoryň goşmaça ýitgisini azaldýar, sesini peseldýär, transformatoryň ýük göterijiligini ýokarlandyrýar we uzaldýar transformatoryň hyzmat möhleti;
4) Bejergiden soň, aralyk ýygylyk peçiniň elektrik üpjünçiliginiň hili netijeli gowulaşýar we ulgamyň uzak möhletli howpsuz we ykdysady işlemegine we gowulaşmagyna amatly aralyk ýygylyk elektrik üpjünçiliginiň ulanylyş tizligi ýokarlanýar. ykdysady peýdalar;
5) paýlaýyş liniýasyndan akýan tokyň täsirli bahasyny peseltmek, güýç faktoryny gowulaşdyrmak we paýlaýyş liniýasyndan akýan garmonikany ýok etmek, şeýlelik bilen çyzygyň ýitgisini ep-esli azaldyp, paýlaýyş kabeliniň temperaturasynyň ýokarlanmagyny we ýüküň gowulaşmagyny üpjün eder. çyzygyň kuwwaty;
6) Dolandyryş enjamlarynyň we röle gorag enjamlarynyň nädogry ulanylmagyny ýa-da ret edilmegini azaltmak, elektrik üpjünçiliginiň howpsuzlygyny we ygtybarlylygyny ýokarlandyrmak;
7) Üç fazaly tok deňsizligini öwezini dolmak, transformatoryň we çyzygyň we bitarap toguň mis ýitgisini azaltmak we elektrik üpjünçiliginiň hilini ýokarlandyrmak;
8) APF birikdirilenden soň, ulgamyň giňelmegine deň bolan we ulgamyň giňelmegine goýulýan maýa goýumlaryny azaldýan transformatoryň we paýlaýyş kabelleriniň ýük kuwwatyny artdyryp biler.


Iş wagty: 13-2023-nji aprel