La mitigación armónica es un aspecto crucial cuando se trata de unidades de frecuencia variables (VFD) que utilizan el control de frecuencia de voltaje (VF). Como proveedor de VFD de control de VF, entiendo la importancia de abordar los armónicos para garantizar la operación eficiente y confiable de los sistemas eléctricos. En este blog, exploraremos varios métodos de mitigación armónica para VF VF VFD.
Comprender los armónicos en VF Control VFDS
Antes de profundizar en los métodos de mitigación, es esencial comprender qué son los armónicos y por qué son una preocupación en VF Control VFDS. Los armónicos son corrientes o voltajes con frecuencias que son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental (generalmente 50 o 60 Hz). En VFD, se generan armónicos debido a las características no lineales de los dispositivos electrónicos de potencia utilizados en la unidad, como los rectificadores e inversores.
Estos armónicos pueden causar varios problemas en los sistemas eléctricos, incluido el sobrecalentamiento de transformadores, motores y cables, mayores pérdidas de energía, interferencia con los sistemas de comunicación y el mal funcionamiento de equipos electrónicos sensibles. Por lo tanto, es necesaria una mitigación armónica efectiva para mantener la calidad de la fuente de alimentación eléctrica y proteger el equipo conectado al sistema.
Filtros armónicos pasivos
Uno de los métodos más comunes para la mitigación armónica en VF VFD de control de VF es el uso de filtros armónicos pasivos. Estos filtros consisten en componentes pasivos como inductores, condensadores y resistencias, que están diseñados para absorber o desviar las corrientes armónicas.
Filtros sintonizados
Los filtros de un solo ajuste están diseñados para resonar a una frecuencia armónica específica. Están conectados en paralelo con el VFD y proporcionan una ruta de baja impedancia para la corriente armónica específica. Por ejemplo, un filtro de ajuste único diseñado para el quinto armónico tendrá una frecuencia resonante que coincida con la quinta frecuencia armónica (por ejemplo, 250 Hz para un sistema de 50 Hz). Al proporcionar una ruta de baja impedancia para la 5ª corriente armónica, el filtro reduce la cantidad de 5ª corriente armónica que fluye hacia el sistema eléctrico.
Filtros de paso alto
Los filtros de paso alto se utilizan para atenuar armónicos de orden superior. Tienen una frecuencia de corte por encima de la cual proporcionan una ruta de baja impedancia para las corrientes armónicas. Los filtros de paso alto a menudo se usan en combinación con filtros de ajuste único para proporcionar una mitigación armónica integral.
Filtros armónicos activos
Los filtros armónicos activos son otra solución efectiva para la mitigación armónica en VF Control VFDS. A diferencia de los filtros pasivos, los filtros activos usan la electrónica de potencia para generar una corriente de compensación que es igual en magnitud pero opuesta en fase a la corriente armónica. Esta corriente de compensación se inyecta en el sistema eléctrico, cancelando la corriente armónica y reduciendo la distorsión armónica total (THD).
Los filtros armónicos activos ofrecen varias ventajas sobre filtros pasivos. Pueden proporcionar una compensación en tiempo real, adaptarse a los cambios en el espectro armónico y pueden usarse para compensar múltiples armónicos simultáneamente. Sin embargo, generalmente son más caros que los filtros pasivos y requieren sistemas de control más complejos.
Convertidores de múltiples pulsos
Los convertidores múltiples de pulso son una solución más avanzada para la mitigación armónica en VF VFD de control. En lugar de usar un rectificador estándar de 6 pulsos, los convertidores de múltiples pulsos usan rectificadores de 12, 18 o 24 pulsos. Cuanto mayor sea el número de pulsos, menor es el contenido armónico en la corriente de entrada.
En un convertidor de 12 pulsos, dos rectificadores de 6 pulsos están conectados en paralelo con un cambio de fase de 30 grados entre sus voltajes de entrada. Este cambio de fase hace que los armónicos 5 y séptimo generados por los dos rectificadores se cancelen entre sí, reduciendo la distorsión armónica general. Del mismo modo, los convertidores de 18 pulsos y 24 pulsos pueden reducir aún más el contenido armónico al cancelar los armónicos de orden superior.
Reactores de línea
Los reactores de línea son inductores que están conectados en serie con la entrada del VFD. Ayudan a reducir la corriente armónica al aumentar la impedancia del sistema eléctrico en las frecuencias armónicas. Los reactores de línea también proporcionan cierta protección contra picos de voltaje y sobretensiones, lo que puede dañar el VFD.
Hay dos tipos de reactores de línea: reactores de línea de CA y reactores de enlace de CC. Los reactores de la línea de CA están conectados a la entrada del VFD, mientras que los reactores de enlace de CC están conectados al bus de CC dentro del VFD. Ambos tipos de reactores se pueden usar para reducir la corriente armónica, pero los reactores de enlace de CC generalmente son más efectivos para reducir la ondulación del bus de CC.
Seleccionar el método de mitigación armónica correcta
Al seleccionar un método de mitigación armónica para un VF VFD de control de VF, se deben considerar varios factores, incluido el tamaño y el tipo de VFD, los requisitos armónicos del sistema eléctrico, el espacio disponible y el presupuesto.
Para VFD de tamaño pequeño a mediano, los filtros armónicos pasivos o los reactores de línea pueden ser suficientes para cumplir con los requisitos armónicos. Estas soluciones son relativamente simples y rentables. Sin embargo, para grandes VFD o aplicaciones con estrictos límites armónicos, pueden ser necesarios filtros armónicos activos o convertidores múltiples de pulso.
También es importante tener en cuenta que el método de mitigación armónica debe ser diseñado e instalado por un ingeniero eléctrico calificado. La instalación incorrecta o el tamaño del equipo de mitigación armónica pueden conducir a una mitigación ineficaz o incluso causar problemas adicionales en el sistema eléctrico.
Nuestros productos VF VFD control
Como proveedor de VF VFD de control de VF, ofrecemos una amplia gama de productos diseñados para satisfacer las necesidades de varias aplicaciones. Nuestros VFD están equipados con características y tecnologías avanzadas para garantizar un alto rendimiento y confiabilidad.
También ofrecemos una variedad de soluciones de mitigación armónica, que incluyen filtros armónicos pasivos, filtros armónicos activos, convertidores multipulso y reactores de línea. Nuestros ingenieros experimentados pueden ayudarlo a seleccionar el método de mitigación armónica adecuado para su aplicación específica y asegurarse de que esté instalado y comisionado correctamente.
Si buscas unMotor VFD de VFD a 3 de una sola fase, unVFD al aire libre, o un18.5kW VFD, tenemos los productos y la experiencia para satisfacer sus necesidades. Nuestros VFD están diseñados para proporcionar operaciones eficientes y confiables, mientras que nuestras soluciones de mitigación armónica ayudan a garantizar la calidad de la fuente de alimentación eléctrica.
Conclusión
La mitigación armónica es una consideración importante al usar VF Control VFDS. Al utilizar los métodos de mitigación armónica apropiados, como filtros armónicos pasivos, filtros armónicos activos, convertidores múltiples y reactores de línea, el contenido armónico en el sistema eléctrico puede reducirse, mejorando la eficiencia y la confiabilidad del equipo.
Como proveedor de VF VFD de control de VF, estamos comprometidos a proporcionar a nuestros clientes productos y soluciones de alta calidad. Si tiene alguna pregunta o necesita más información sobre nuestros VFD o soluciones de mitigación armónica, no dude en contactarnos. Esperamos discutir sus requisitos y ayudarlo a encontrar la mejor solución para su aplicación.
Referencias
- Brown, He y Hamilton, RS (1999). Problemas de calidad de potencia y técnicas de mitigación. Marcel Dekker.
- Dugan, RC, McGranaghan, MF y Beaty, HW (2003). Calidad de los sistemas de energía eléctrica. McGraw-Hill.
- Khan, MH e Iqbal, MT (2010). Mejora de la calidad de la potencia utilizando dispositivos de potencia personalizados. John Wiley & Sons.