ทำความเข้าใจฮาร์โมนิคในอินเวอร์เตอร์

ฮาร์โมนิคตัวแปลงความถี่

ตัวแปลงความถี่เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการส่งผ่านการควบคุมความเร็วทางอุตสาหกรรม ตัวแปลงความถี่เป็นอุปกรณ์ที่แปลงความถี่อุตสาหกรรม (50Hz) เป็นความถี่ต่างๆ ของแหล่งจ่ายไฟ AC เพื่อให้ทราบถึงการทำงานของความเร็วตัวแปรของมอเตอร์ ในหมู่พวกเขาวงจรควบคุมเสร็จสิ้นการควบคุมวงจรหลักวงจรเรียงกระแสจะแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรงวงจรกลาง DC จะราบรื่นและกรองเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสและวงจรอินเวอร์เตอร์จะแปลงกระแสตรงเป็นกระแสสลับ .

เนื่องจากลักษณะการสลับของวงจรอินเวอร์เตอร์ โหลดไม่เชิงเส้นทั่วไปจึงเกิดขึ้นบนแหล่งจ่ายไฟ ดังนั้นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่แสดงโดยอินเวอร์เตอร์จึงเป็นหนึ่งในแหล่งฮาร์มอนิกที่สำคัญที่สุดในระบบกริดยูทิลิตี้

ฮาร์มอนิกเป็นส่วนประกอบของปริมาณ AC ที่ไม่ใช่ไซนูซอยด์เป็นระยะๆ ซึ่งได้จากการสลายตัวแบบอนุกรมฟูริเยร์ ซึ่งมีค่ามากกว่าจำนวนเต็มทวีคูณของความถี่พื้นฐาน มักเรียกอีกอย่างว่าฮาร์โมนิกสูง ในขณะที่ปัจจัยพื้นฐานเป็นองค์ประกอบที่มีความถี่เดียวกันกับความถี่อุตสาหกรรม .

หากเกี่ยวข้องกับแรงดันไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสในระบบไฟฟ้า ก็ถือได้ว่ารูปคลื่นโดยพื้นฐานแล้วมีลักษณะเป็นไซน์ซอยด์ กล่าวคือ รูปคลื่นของแรงดันไฟฟ้าโดยพื้นฐานแล้วปราศจาก DC และส่วนประกอบฮาร์มอนิก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการมีอยู่ของแหล่งฮาร์มอนิกที่หลากหลายในระบบไฟฟ้า (แหล่งฮาร์มอนิกคืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ฉีดกระแสฮาร์มอนิกเข้าไปในโครงข่ายไฟฟ้าหรือสร้างแรงดันไฟฟ้าฮาร์มอนิกในโครงข่ายไฟฟ้าของสาธารณูปโภค) โดยเฉพาะอุปกรณ์ เช่น ตัวแปลงกระแสไฟฟ้า

ฮาร์โมนิคในอินเวอร์เตอร์มาจากไหน?

1. กลไกการสร้างฮาร์มอนิกอินพุทของอินเวอร์เตอร์

วงจรหลักของอินเวอร์เตอร์โดยทั่วไปเป็นแบบกากบาทที่มีส่วนประกอบแบบข้าม อินพุตภายนอก 380V/50Hz แหล่งจ่ายไฟความถี่อุตสาหกรรมผ่านสะพานสามเฟสที่ไม่สามารถควบคุมวงจรเรียงกระแสเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง การกรองตัวเก็บประจุ และอินเวอร์เตอร์องค์ประกอบสวิตช์ทรานซิสเตอร์กำลังสูงสำหรับ ความถี่ของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับแปรผัน ในวงจรเรียงกระแส รูปคลื่นของกระแสอินพุตเป็นคลื่นสี่เหลี่ยมที่ผิดปกติ และรูปคลื่นจะถูกแบ่งออกเป็นพื้นฐานและฮาร์โมนิกตามอนุกรมฟูริเยร์ และเลขฮาร์มอนิกมักจะเป็นฮาร์โมนิกสูง 6n±1 ซึ่งค่าฮาร์โมนิกสูง ฮาร์โมนิคจะรบกวนระบบจ่ายไฟอินพุต หากค่ารีแอกแตนซ์ของฝั่งแหล่งจ่ายไฟมีค่าน้อยเพียงพอ สามารถละเว้นมุมที่ทับซ้อนกันของคอนเวอร์เตอร์ได้ ดังนั้นฮาร์มอนิกสูงอันดับที่ n จะเป็น 1/n ของกระแสพื้นฐาน

2.กลไกการสร้างฮาร์มอนิกเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์

ตัว Vortex Indicator ได้ถูกนำเสนอลงในนิตยสาร อินเวอร์เตอร์ วงจรเอาท์พุต สัญญาณกระแสเอาท์พุตจะถูกมอดูเลตโดยรูปคลื่นพัลส์สัญญาณพาหะ PWM สำหรับส่วนประกอบอินเวอร์เตอร์กำลังสูง GTR ความถี่พาหะของ PWM คือ 2-3kHz ในขณะที่ความถี่พาหะสูงสุดของ PWM ของส่วนประกอบอินเวอร์เตอร์กำลังสูง IGBT สามารถสูงถึง 15kHz ในทำนองเดียวกัน สัญญาณกระแสเอาท์พุตสามารถแยกย่อยได้เฉพาะฮาร์โมนิคพื้นฐานและฮาร์โมนิคอื่นๆ เท่านั้น

จะคำนวณฮาร์โมนิคของอินเวอร์เตอร์ได้อย่างไร?

1.1 วิธี

• วิธีที่ 1: การแปลงฟูเรียร์เพื่อให้ได้แอมพลิจูดและเฟสของฮาร์โมนิคแต่ละตัวของแรงดันและกระแส คำนวณกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานของฮาร์มอนิกแต่ละตัวตาม P=√3UIcosφ และเพิ่มกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานของฮาร์โมนิคทั้งหมดเพื่อให้ได้พลังงานฮาร์มอนิก
• วิธีที่ 2: วัดกำลังงานทั้งหมด การแปลงฟูริเยร์เพื่อรับแอมพลิจูดและเฟสของคลื่นพื้นฐานของแรงดันและกระแส คำนวณกำลังงานพื้นฐานตาม P=√3UIcosφ กำลังงานรวมลบด้วยกำลังงานพื้นฐานคือฮาร์มอนิก พลัง. ความแม่นยำในการวัดกำลังฮาร์มอนิกต่ำ โดยทั่วไปความถี่ฮาร์มอนิกจะสูง ความแม่นยำก็จะยิ่งต่ำ แนะนำให้ใช้วิธีที่สอง

2 วิธี

• อินเวอร์เตอร์ด้านหลัก

ความเป็นไปได้ของความผิดเพี้ยนของแรงดันไฟฟ้ามีน้อยมาก ในขณะที่ความเป็นไปได้ของความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกในปัจจุบันนั้นมีมาก การคำนวณกำลังสามารถขึ้นอยู่กับ

P=U*I1*โคซา1

ส=คุณ*ฉัน

PF=P/S=(I1/I)*โคซา1

นอกจากนี้ยังสามารถขึ้นอยู่กับคำจำกัดความของ THDi, DPF เพื่อเขียนสูตรนี้ในรูปแบบที่เรียบง่าย หนังสือเรียนประเภทต่างๆให้เขียนมากมาย

• อินเวอร์เตอร์ฝั่งรอง

ตามคำกล่าวของ Zhou Shouchang "หลักการของวงจรไฟฟ้า" "การวิเคราะห์วงจรกระแสแบบไม่ไซน์ซอยด์" พิสูจน์ให้เห็นว่าฮาร์โมนิกที่แตกต่างกันระหว่างแรงดันและกระแสไม่สามารถผลิตพลังงานได้ และผลิตภัณฑ์ของมันคือ 0 จากนั้น นอกเหนือจากกำลังพื้นฐาน กำลังฮาร์มอนิกก็คำนวณได้ดี สามารถเขียนเป็นสัญลักษณ์สรุปได้ (h=1 ถึง ∞) (Uh*Ih*cosah)

At จีเทคเราผสานรวมเทคโนโลยีล้ำสมัยเข้ากับไดรฟ์ความถี่ตัวแปรทางอุตสาหกรรม เซอร์โวไดรฟ์ ตัวแปลงพลังงานแบบหมุนวน อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับตลาดอุตสาหกรรมและพลังงานสะอาด นอกจากนี้เรายังมีตัวควบคุมมอเตอร์ HEV/EV สำหรับรถยนต์ที่มีประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และความสะดวกสบายที่เหนือกว่าของผู้โดยสาร การเติบโตของเราได้รับแรงผลักดันจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของระบบอัตโนมัติและการจัดการพลังงาน การปล่อยมลพิษที่ลดลง และความชาญฉลาดที่มากขึ้น