变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器已经广泛应用在各种工业和民用场合,如钢铁、起重、食品饮料、楼宇等。随着功率越来越大的变频器大量使用,变频器产生的谐波电流,也不断地干扰着其他设备的正常运转,威胁到生产安全。低谐波变频器拥有卓越的谐波特性,电流谐波可以控制在5%以下,适合各种谐波严苛的应用场。
通常来讲,变频器谐波对容量相对较大的系统影响不很明显;而对容量小的系统,变频器谐波产生的干扰就不可忽视。
变频器谐波污染对电力系统的危害是严重的,主要表现在以下几个方面:
变频器电流谐波将会使变压器的铜损增加。变频器电压谐波将增加铁损,使其温度上升,影响绝缘能力,并造成容量裕度减小。同时变频器谐波也可能引起变压器绕组及线间电容之间的共振。
变频器输出谐波对电动机的影响有:电机附加发热使电机额外升温;产生机械震动、噪音及过电流。变频器谐波会使电力电容发生过载、过热甚至损坏电容器。当电容器与线路阻抗达到共振时会发生振动、短路、过电流及产生噪声。变频器谐波电流会使开关设备在启动瞬间产生很高的电流变化率,破坏绝缘。
变频器谐波将使继电保护和自动装置出现误动作,使仪器仪表出现误差。
低谐波变频器低谐波
有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。
低谐波变频器,是有源滤波器与标准变频器合二为一,其基本原理如下图所示:
前端有一个LCL滤波器,用于消除较高次的谐波,即25-50倍基波的高次谐波;而25倍以下的中低次谐波由有源滤波器治理。
有源滤波器与变频器并联,这种结构下,兼顾了变频器运行和谐波治理的目的,如果有源滤波器发生故障也不会影响变频器的正常工作,只是谐波治理能力下降,系统具有很高的鲁棒性。
按控制模式分,有源滤波器的分为电压控制式和直接控制式。
电压控制式,即PWM控制式,基本原理如下图所示:
电流控制器通过对比计算电流,通过输出补偿电压,经过PWM调制,控制IGBT输出谐波补偿电流。绝大多数厂家采用这种控制模式。
直接控制式的低谐波变频器LHD,即VLTÒ HVAC Drive FC-102、VLTÒ AQUA Drive FC-202、VLTÒ Automation Drive FC-302,基本原理如下图所示:
电流控制器通过对比计算电流,直接控制IGBT输出谐波补偿电流,响应时间甚至在30微秒以下。
两者特点比较:
由此可见,直接控制有显著的优点,但对算法要求更高。
低谐波变频器拥有卓越的谐波特性,电流谐波可以控制在5%以下。而且,低谐波变频器还可以进行功率因素补偿,以提高驱动系统的功率因素。
变频器谐波含量与开关频率、控制算法及调制比等相关。 对于一台固定的变频器,输出电压越低,谐波含量越高。 普通V/F变频器在额定电压时,谐波含量可达50%以上。 变频器谐波的产生: 变频器在整流、逆...
变频器滤波器根据变频器的特性量身订制(谐波电流畸变严重,主要以5次,7次谐波电流为主,谐波电压不大,功率因数高,需求基波小),在变频器前端串联变频器滤波器,变频器滤波器内部设计5次和7次滤波通道,滤波...
按照市场占有率排名:ABB西门子dafoss+VACON汇川台达施耐德安川英威腾三菱艾默生
通常来讲,变频器谐波对容量相对较大的系统影响不很明显;而对容量小的系统,变频器谐波产生的干扰就不可忽视。
变频器谐波污染对电力系统的危害是严重的,主要表现在以下几个方面:
变频器电流谐波将会使变压器的铜损增加。变频器电压谐波将增加铁损,使其温度上升,影响绝缘能力,并造成容量裕度减小。同时变频器谐波也可能引起变压器绕组及线间电容之间的共振。
变频器输出谐波对电动机的影响有:电机附加发热使电机额外升温;产生机械震动、噪音及过电流。变频器谐波会使电力电容发生过载、过热甚至损坏电容器。当电容器与线路阻抗达到共振时会发生振动、短路、过电流及产生噪声。变频器谐波电流会使开关设备在启动瞬间产生很高的电流变化率,破坏绝缘。
变频器谐波将使继电保护和自动装置出现误动作,使仪器仪表出现误差。
低谐波变频器应用场合
随着变频器应用越来越多,大家对变频器引起谐波问题越来越重视,低谐波变频器在很多应用场合崭露头角,为设备提供精确控制和节约能源的同时,也提供一个良好干净的用电环境。
大型船舶上安装较大功率的变频器,而且由于供电容量限制,谐波对系统危害严重。低谐波变频器能够适用这种应用场合的要求,特别是有些产品,如丹佛斯公司的低谐波变频器LHD拥有各类船级认证,适用於此类场合。
总所周知,医院里安装了各种重要的敏感设备,任何少量的扰动将给病人带来不可预期的危险。在此环境下,对变频器的谐波要求极为严苛,低谐波变频器满足该场合的应用要求。
大型污水处理厂配置大量的大功率变频器,有时谐波会对设备造成重大影响。
半导体工业对电力系统的谐波要求极为严苛,对大功率变频器要求谐波很低,低谐波变频器尤其适用于此场合。
机场拥有各种敏感控制设备,对谐波要求很高。很多机场配置低谐波变频器。
有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。
低谐波变频器,是有源滤波器与标准变频器合二为一,其基本原理如下图所示:
前端有一个LCL滤波器,用于消除较高次的谐波,即25-50倍基波的高次谐波;而25倍以下的中低次谐波由有源滤波器治理。
有源滤波器与变频器并联,这种结构下,兼顾了变频器运行和谐波治理的目的,如果有源滤波器发生故障也不会影响变频器的正常工作,只是谐波治理能力下降,系统具有很高的鲁棒性。
按控制模式分,有源滤波器的分为电压控制式和直接控制式。
电压控制式,即PWM控制式,基本原理如下图2所示:
电流控制器通过对比计算电流,通过输出补偿电压,经过PWM调制,控制IGBT输出谐波补偿电流。绝大多数厂家采用这种控制模式。
直接控制式的低谐波变频器LHD,即VLTÒ HVAC Drive FC-102、VLTÒ AQUA Drive FC-202、VLTÒ Automation Drive FC-302,基本原理如下图3所示:
电流控制器通过对比计算电流,直接控制IGBT输出谐波补偿电流,响应时间甚至在30微秒以下。
两者特点比较:
由此可见,直接控制有显著的优点,但对算法要求更高。
低谐波变频器拥有卓越的谐波特性,电流谐波可以控制在5%以下。而且,低谐波变频器还可以进行功率因素补偿,以提高驱动系统的功率因素。
ATL,台湾品牌:中文翻译:爱德利,其 ATL商标注册证:第 1912253号。标准: ISO9002、CE。外观专利号: 3526762。ATL变 频器,即为该品牌的系列变频器产品 , 即 ATL变频器就是台湾爱德利变频器。主要系列有:爱德利 ATL,AS2系列,单相 220V的 通用变频器; AV1系列:三相 380V矢量型变频器, AE2系列:三相 380V高性能通用变频器。 ATL变频器的含义: ATL,台湾品牌:中文翻译:爱德利,其 ATL商标注册证:第 1912253号。 ATL变频器,即为台湾爱德利变频器。由深圳市岭南自动化工程有限公司专业生产。 ATL变频器的相关规格参数量 ATL商标注册证:第 1912253 标准: ISO9002、CE。 外观专利号: 3526762。 主要系列有: AS2;AV1,AE2 功率档: 0.4-400KW 电压 :A 单相 三相
规 格: 型 号: 数 量: 品 牌: 包 装: 价 格: ABB交流传动持续不断的在完善用户界面。启动向导的应用,使 ACS的调试变得非常简便。 自定义编程 与传统的参数编程相比, ACS的自定义编程, 具有更好的适应性。 作为全系列的标准配 置, 就象传动产品内置了了小型的 PLC,且不需要添加任何附加的软硬件。 高度集成和紧凑的结构设计 作为标准配置, ACS全系列已经内置了电抗器。 此外,在 ACS内部还可以同时再安装三 个可选模块: I /O扩展模块,现场总线适配器模块,脉冲编码器接口模块或 PC机的接口模 块。对于这些模块,无任何附加空间和电缆的要求。 ABB变频器: ACS510-01-03A3-4 ACS510-01-04A1-4 ,ACS510-01-05A6-4,ACS510-01-07A2-4, ACS510-01-09A4-4 ,ACS510-01-012A-4,
现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。国际变频器巨头丹佛斯公司最先推出直接控制式的低谐波变频器。