?湖北波宏BOAPF系列有源電力濾波裝置的工作原理鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)

湖北波宏BOAPF系列鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)的工作原理

鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)可以提高系統(tǒng)電能質(zhì)量，解決三相電力系統(tǒng)中終端電壓調(diào)節(jié)，抑制電壓波動(dòng)，改善電壓平衡。

湖北波宏BOAPF系列鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)，以并聯(lián)方式接入電網(wǎng)，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載的諧波和無(wú)功分量，采用PWM變流技術(shù)，從變流器中產(chǎn)生一個(gè)和當(dāng)前諧波分量和無(wú)功分量對(duì)應(yīng)的反向分量并實(shí)時(shí)注入電力系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償。

原理如下圖：

?有源電力濾波器能解決變頻器應(yīng)用中的那些問題？鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)

鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)能解決變頻器應(yīng)用中的那些問題？

普通異步電動(dòng)機(jī)都是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的，不能完全適應(yīng)變頻調(diào)速的要求。鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)能解決變頻器在應(yīng)用中給電機(jī)帶來(lái)影響：

1、鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)解決電動(dòng)機(jī)的效率降低和溫升的問題

不論那種形式的變頻器，在運(yùn)行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行。鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)APF可選擇機(jī)架安裝方式、平面安裝方式及壁掛式安裝方式。高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗、鐵耗及附加損耗的增加，為顯著的是轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗。因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)是以接近于基波頻率所對(duì)應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的，因此，高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后，便會(huì)產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。

除此之外，還需考慮因集膚效應(yīng)所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，如將普通三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于變頻器輸出的非正弦電源條件下，其溫升一般要增加10%-20%。

2、使電動(dòng)機(jī)絕緣強(qiáng)度降低加速老化問題

目前很多變頻器是采用PWM的控制方式?！笕诵曰谋O(jiān)控界面鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)采用液晶觸摸屏，界面簡(jiǎn)單易懂，用戶可從觸摸屏方便的讀取系統(tǒng)及設(shè)備的各參數(shù)、狀態(tài)，同時(shí)可以設(shè)定補(bǔ)償方式、CT變比值等。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫上升率，相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓，使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的4～6倍電壓疊加在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓上，會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)對(duì)地絕緣構(gòu)成威脅，對(duì)地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓外，由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖加速老化。

3、鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)解決諧波電磁噪聲與震動(dòng)加大問題

普通異步電動(dòng)機(jī)采用變頻器供電時(shí)，會(huì)使由電磁、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)機(jī)電磁部分的固有空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力。鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)能解決變頻器在應(yīng)用中給電機(jī)帶來(lái)影響：1、鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)解決電動(dòng)機(jī)的效率降低和溫升的問題不論那種形式的變頻器，在運(yùn)行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行。當(dāng)電磁力波的頻率和電動(dòng)機(jī)機(jī)體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí)，將產(chǎn)生共振現(xiàn)象，從而加大噪聲。由于電動(dòng)機(jī)工作頻率范圍寬，轉(zhuǎn)速變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開電動(dòng)機(jī)的各構(gòu)件的固有震動(dòng)頻率。

4、電動(dòng)機(jī)對(duì)頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的適應(yīng)能力

由于采用變頻器供電后，電動(dòng)機(jī)可以在很低的頻率和電壓下以無(wú)沖擊電流的方式啟動(dòng)，并可利用變頻器所供的各種制動(dòng)方式進(jìn)行快速制動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)創(chuàng)造了條件，因而電動(dòng)機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下，給機(jī)械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)帶來(lái)疲勞和加速老化問題。湖北波宏電氣自主研發(fā)生產(chǎn)的BOAPF鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)主要以3、5、7次濾波為主。

5、變頻器會(huì)產(chǎn)生高奇次諧波

其中主要以5次和7次對(duì)變頻器和電機(jī)影響比較大，通常在設(shè)計(jì)的時(shí)候?yàn)榻档椭C波的影響會(huì)增加電抗器，吸收電容等。也可以在變頻器輸出端增加鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)。

有源濾波器可消除周期性的負(fù)載諧波鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)

鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)是消除電網(wǎng)中非線性負(fù)載產(chǎn)生的電流諧波的有效手段。采用并聯(lián)鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)抑制電流諧波成為目前研究的熱點(diǎn)。

鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)是一種動(dòng)態(tài)的、靈活的諧波治理手段，能否達(dá)到預(yù)期的濾波效果主要取決于其控制器的性能?！罂焖俚捻憫?yīng)時(shí)間鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)能迅速響應(yīng)負(fù)載或電網(wǎng)電壓的突變，控制器響應(yīng)時(shí)間≤1ms，整個(gè)設(shè)備輸出性能響應(yīng)時(shí)間≤10ms。針對(duì)鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)這種多頻率特性，重復(fù)控制技術(shù)被引入有源濾波器控制，用來(lái)消除周期性的負(fù)載諧波。重復(fù)控制思想是源于控制理論的內(nèi)模原理，利用負(fù)載擾動(dòng)的周期性規(guī)律，有針對(duì)性地逐步修正，是一種能消除所有包含在穩(wěn)定閉環(huán)內(nèi)的周期性誤差的控制方案，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

通常非線性負(fù)載產(chǎn)生的都是奇次諧波，即鋼鐵廠有源濾波裝置技術(shù)服務(wù)的補(bǔ)償信號(hào)也是奇次諧波。