생산 라인이 최고 효율으로 작동하고 있지만 보이지 않는 힘이 조용히 장비의 성능과 수명을 약화시킨다고 상상해보세요.변주 주파수 드라이브 (VFDs) 는 현대 산업에서 필수적이 되었습니다., 컨베이어 벨트에서 자동 포장 라인까지 모든 것을 에너지 절감 정밀도로 공급합니다.이러한 장치에 의해 생성되는 하모닉 오염은 관심을 필요로하는 중요한 도전입니다..
VFD 기본을 이해
산업용 용도에서 VFD는 에너지 절약, 최적화된 프로세스 제어, 확장 된 부품 수명,그리고 기능적인 안전 기능들을 통해 기계의 안전성을 강화합니다.표준 VFD 시스템은 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.
- 다이오드 브릿지 수정기:일반적으로 온파 6펄스 직렬기, 입력 AC 전압을 DC 전압으로 변환합니다.
- DC 버스:직렬 전압을 부드럽게하고 전압 저장 장치를 제공하기 위해 DC 콘덴서를 사용합니다.
- IGBT 인버터:펄스 너비 변조 (PWM) 를 통해 변주 주파수 및 전압 출력을 생성하여 모터를 구동합니다.
입력 단계에서 6 펄스 직렬기를 사용하는 모든 VFD는 잠재적으로 전력 네트워크에 하모닉 전류와 전압 왜곡을 도입 할 수 있습니다.이 현상은 이러한 직렬기들에 의해 만들어진 비선형 부하 특성에서 비롯됩니다.
하모닉 왜곡 의 기계
AC 전압에 연결되면 선형 부하 (반항, 인덕티브, 또는 용량) 는 전압 전압과 동일한 전류 파형을 끌어냅니다.VFD와 같은 비선형 부하는 전압 물결 형태에서 벗어나는 비 시누소이드 전류 물결 형태를 생성합니다.
VFD 시스템에서는, 들어오는 AC 전압이 DC 버스 전압을 초과할 때만 전류가 DC 버스 콘덴서로 흐른다. 일반적으로 시노스 파도의 정점에 가깝다.이 비선형 용량 전류는 주요 입력 전압 라인에 전류 펄스를 만듭니다., 하모닉 왜곡을 발생.
하모닉 왜곡 의 결과
전력 시스템에서의 하모닉 오염은 여러 가지 운영 과제를 초래할 수 있습니다.
- 통신 회로 간섭
- 변압기 과열
- 회로 차단기의 잘못된 작동
- 중립 선도자 과부하
- 콘덴시터 은행 고장
IEEE 519 하모닉 표준
전기 및 전자 공학자 연구소 (IEEE) 는 이러한 우려를 해결하기 위해 조화 수준 표준을 설정했습니다. 현재 기준, IEEE 519-2014,시스템의 단축 전류 용량 (SCCR) 에 기초하여 허용 가능한 전류 및 전압 하모닉 레벨을 정의합니다..
이 표준은 공통 결합점 (PCC) 의 개념을 도입합니다.PCC는 일반적으로 트랜스포머의 고전압 쪽에 위치합니다.공유 서비스 트랜스포머를 사용하는 상업 시설은 일반적으로 낮은 전압 측면에서 측정합니다.
하모닉 필터 를 통해 완화
하모닉 문제를 해결하는 다양한 솔루션 중 하모닉 필터는 성능과 비용 효율성 사이의 최적의 균형을 제공합니다.이 장치들은 산업용 애플리케이션에서 신뢰할 수 있는 전력 품질을 보장하면서 IEEE 519 표준을 준수하도록 특별히 설계되었습니다..
현대적인 하모닉 필터는 강력한 성능 특징을 보여줍니다.
- 150% 현재 과부하 용량 60 초 동안 시작 급증 처리
- 정밀 엔지니어링을 통해 최대 99%의 풀 로드 효율
- 사용기간을 연장하기 위한 고성능 3단계 콘덴시터
- 플렉서블 설치 옵션
풀 키 솔루션을 필요로 하는 더 큰 애플리케이션에서는 설치를 간소화하기 위해 사전 케이블 된 NEMA 1 장막이 공장 옵션으로 제공됩니다.
하모닉 필터 를 고려 할 때
산업 운영은 다음과 같은 문제에 직면했을 때 조화적 필터 구현을 평가해야합니다.
- VFD로 구동되는 10 HP 이상의 부하
- PCC에서 전체 하모닉 왜곡 (THD) 측정이 8% 이상
- 설명되지 않은 빈번한 트립 또는 트랜스포머 과열
하모닉 표준을 준수하면 장비가 보호 될 뿐만 아니라 시스템에 추가 드라이브가 통합됨에 따라 미래 확장성을 보장합니다.