Como fornecedor de unidades de frequência variável de 2,2kW (VFDs), muitas vezes me perguntam sobre o conteúdo harmônico desses dispositivos. Compreender o conteúdo harmônico é crucial para garantir a operação eficiente e confiável de sistemas elétricos. Nesta postagem do blog, vou me aprofundar no que é conteúdo harmônico, por que ele importa no contexto de um VFD de 2,2kW e como nossos produtos são projetados para gerenciá -lo de maneira eficaz.
O que são harmônicos?
Os harmônicos são tensões sinusoidais ou correntes que possuem frequências que são múltiplos inteiros da frequência fundamental. Na maioria dos sistemas de energia, a frequência fundamental é de 50Hz ou 60Hz, dependendo da região. Por exemplo, a segunda frequência harmônica seria de 100Hz ou 120Hz, o terceiro harmônico seria de 150Hz ou 180Hz e assim por diante.
Os harmônicos são gerados quando cargas não lineares, como VFDs, são conectadas à grade de energia. Um VFD de 2,2kW é uma carga não linear porque usa eletrônicos de potência, como retificadores e inversores, para converter a energia CA de entrada em DC e depois voltar ao CA em uma frequência variável. Esses eletrônicos de potência fazem com que a corrente extraída da grade não seja sinusoidal, resultando na geração de harmônicos.
Por que o conteúdo harmônico é importante
A presença de harmônicos em um sistema elétrico pode ter vários efeitos negativos. Em primeiro lugar, os harmônicos podem causar superaquecimento em equipamentos elétricos, como transformadores, motores e cabos. Isso ocorre porque as correntes harmônicas adicionais aumentam a corrente efetiva que flui através desses componentes, levando a perdas resistentes mais altas (perdas de I²R). Com o tempo, esse superaquecimento pode reduzir a vida útil do equipamento e aumentar o risco de falha do equipamento.
Em segundo lugar, os harmônicos podem causar interferência em outros dispositivos elétricos. Por exemplo, eles podem causar mau funcionamento em equipamentos eletrônicos sensíveis, como computadores, sistemas de comunicação e dispositivos de controle. Essa interferência pode levar a erros de dados, falhas do sistema e produtividade reduzida.
Em terceiro lugar, os harmônicos podem causar distorção de tensão na grade de energia. A distorção de tensão pode afetar o desempenho de outras cargas conectadas e também pode levar a violações dos padrões de qualidade de energia estabelecidos pelas autoridades reguladoras.
Conteúdo harmônico em um VFD de 2,2kW
O conteúdo harmônico de um VFD de 2,2kW é determinado principalmente por seu projeto de circuito interno e o tipo de eletrônica de energia usada. A maioria dos VFDs usa um circuito de retificador de seis pulsos como conversor frontal - extremidade para converter a energia CA recebida em DC. Um retificador de seis pulsos gera quantidades significativas de harmônicos de baixa ordem, principalmente a 5ª, 7ª, 11ª e 13ª Harmônicas.
A magnitude das correntes harmônicas geradas por um VFD de 2,2kW depende de vários fatores, incluindo as características da carga, a tensão de entrada e a frequência operacional do VFD. Em geral, a distorção de corrente harmônica (THDI) de um VFD de seis pulsos pode chegar a 60% a 80% da corrente fundamental em condições de carga total.
Para reduzir o conteúdo harmônico, alguns VFDs são equipados com técnicas adicionais de mitigação harmônica. Por exemplo, um circuito retificador de doze - pulso pode ser usado em vez de um retificador de pulso de seis -. Um retificador de doze - pulso reduz significativamente os harmônicos baixos de ordem, geralmente reduzindo o THDI para cerca de 10% - 15%. Outra abordagem é usar um conversor frontal ativo (AFE), que pode controlar ativamente a corrente de entrada para reduzir o conteúdo harmônico a níveis muito baixos, geralmente menos de 5% de THDI.
Nossos VFDs de 2,2kW e gerenciamento harmônico
Em nossa empresa, entendemos a importância de gerenciar o conteúdo harmônico em nossos VFDs de 2,2kW. Oferecemos uma variedade de VFDs com diferentes opções de mitigação harmônica para atender às diversas necessidades de nossos clientes.
Nossos VFDs padrão de 2,2kW estão equipados com um circuito retificador de seis pulsos, adequado para aplicações em que os requisitos harmônicos não são muito rigorosos. Esses VFDs são custos - eficazes e fornecem desempenho confiável para uma ampla gama de aplicações industriais.
Para aplicações em que é necessária uma distorção harmônica mais baixa, oferecemos VFDs de 2,2kW com um circuito retificador de doze - pulso ou um conversor de extremidade frontal ativo. Esses VFDs são ideais para uso em ambientes elétricos sensíveis, como hospitais, data centers e instalações de fabricação de precisão.
Além de nossas soluções de mitigação harmônica baseadas em hardware, também fornecemos suporte técnico abrangente para ajudar nossos clientes a otimizar o desempenho de seus VFDs e minimizar o impacto dos harmônicos em seus sistemas elétricos. Nossa equipe de engenheiros experientes pode ajudar no design, instalação e comissionamento do sistema, além de fornecer serviços contínuos de manutenção e solução de problemas.
Produtos e recursos relacionados
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Se você está pensando em comprar um VFD de 2,2kW ou tiver alguma dúvida sobre gerenciamento harmônico em VFDs, recomendamos que você entre em contato conosco. Nossa equipe de vendas está pronta para ajudá -lo na seleção de produtos, especificações técnicas e preços. Estamos comprometidos em fornecer produtos de alta qualidade e excelente atendimento ao cliente, e estamos ansiosos para trabalhar com você para atender às suas necessidades de VFD.
Referências
- "Qualidade de energia em sistemas de energia e máquinas elétricas" por Math HJ Bollen
- "Unidades de frequência variável: seleção, aplicação e solução de problemas" de Don Gillespie
- IEEE Standard 519 - 2014, "Práticas e requisitos recomendados do IEEE para controle harmônico em sistemas de energia elétrica"