一台变频器(Variable-frequency Drive,VFD)主要由电力电子器件和微电子器件等组成的。三相交流电网连接到VFD的输入端。VFD的输入端是整流电路,输出端是变频电路。因此,输入侧和输出侧的电压和电流包含丰富的谐波,这将导致电网的波形失真;同时,电网电压是否对称、平衡、变压器容量的大小以及非线性设备是否连接到配电母线也会影响VFD的正常运行。
现在的VFD具有DSP芯片或计算机芯片,实现控制,和驱动所述VFD的VFD主电路的控制由于较小的电压和电流的计算机芯片,高操作速度下,很容易受到一些外部的电干扰的。因此,要实现电源,可以驱动安全可靠运行,必须采取措施,以抑制二者之间的相互干扰。
VFD的整流电路和逆变电路由非线性器件组成。电路结构会导致电网电压、电流波形失真。三相交流电压ur、us、ut通过三相桥式整流电路将交流变为直流,经电解电容滤波后,直流电压基本不变。整流电路中使用的二极管是一种非线性器件。整流后的输出电压为滤波电容充电。充电电流波形取决于整流电压和电容电压之差。
当VFD处于不同的频率和不同电流的工作状态时,输入电流波形也是不同的。驱动笼型异步电动机负载为10Hz、20Hz和50Hz时的输入电流波形。可以看出,随着电机的频率和电流的增加,输入电流从间歇变为连续,并且电流的波形失真变得越来越小。许多谐波电流分量将通过这些波形的数学傅立叶级数分解来获得。
实验还证明,VFD正在运行时,由于整流二极管的换向作用会造成一定的间隙源电压波形和突出。
综上所述,VFD运行时,电网电压、电流波形会发生畸变。为了综合判断这种畸变对系统的影响,综合电压畸变率d可以通过以下公式计算
电网质量对VFD寿命的影响是什么
在车间,驱动器将在不同的负载可以使用以上,在VFD本身不同的负载的影响是不一样的。
在焊接机、电弧炉、轧钢机等冲击载荷下,经常发生电压闪变。此时,VFD产生的谐波对电网的质量有着非常严重的污染,也对设备本身有着相当大的危害。轻则不能连续正常工作,重则损坏设备的输入电路。这样会严重影响产品的使用寿命。
1、在冲击负荷情况下,如电焊机、电弧炉、钢厂等。建议用户增加无功静态补偿装置,提高电网功率因数和质量。
2、VFD浓缩车间推荐的浓度整流器,直流电源的公共总线。推荐使用12脉冲整流器模式。谐波小,能量效率,特别适用于频繁起动,制动,电机都在电机运行和发电运行的情况下的优点。
3、变流器输入侧加装无源LC滤波器,降低输入谐波,提高功率因数,可靠性高,效果好。
4、VFD的输入侧安装在源PFC装置上,效果最好,但成本高。