Ako dodávateľ harmonických kondenzátorov filtra som bol svedkom prvej ruky transformačný výkon, ktorý tieto komponenty majú na elektrickú motorickú účinnosť. V tomto blogu sa ponorím do zložitého vzťahu medzi harmonickými filtračnými kondenzátormi a motorickou účinnosťou, skúmaním vedy za ňou, skutočnými dopadmi na svet a prečo sú nevyhnutným doplnkom akéhokoľvek elektrického systému.
Pochopenie harmoniky v elektrických systémoch
Predtým, ako budeme diskutovať o úlohe harmonických kondenzátorov filtra, je nevyhnutné pochopiť, čo sú harmonické. V ideálnom elektrickom systéme sú napätie a prúdové tvary čisto sínusové vlny. Avšak v reálnom svete scenáre sveta však netistrujú lineárne zaťaženia, ako sú variabilné frekvenčné jednotky, počítače a osvetlenie LED diódy, skreslenie týchto priebehov. Tieto skreslené krivky obsahujú frekvencie, ktoré sú celočíselné násobky základnej frekvencie (zvyčajne 50 Hz alebo 60 Hz), známe ako harmonické.
Harmonické môžu mať škodlivý účinok na elektrické motory. Zvyšujú účinný prúd pretekajúci vinutými motormi, čo vedie k ďalšiemu zahrievaniu. Toto extra teplo nielen znižuje účinnosť motora, ale tiež skracuje jeho životnosť v dôsledku zrýchlenej degradácie izolácie. Okrem toho môžu harmonické pulzácie krútiaceho momentu, ktoré vedú k mechanickým vibráciám a hluku, čo ďalej znižuje celkový výkon motora.
Ako fungujú kondenzátory harmonického filtra
Kondenzátory harmonických filtrov sú navrhnuté tak, aby zmierňovali účinky harmonických v elektrickom systéme. Pracujú na základe zásady rezonancie. Ak je kondenzátor pripojený paralelne s zaťažením v elektrickom obvode, tvorí rezonančný obvod s indukčnosťou systému. Pri rezonančnej frekvencii sa minimalizuje impedancia rezonančného obvodu, čo umožňuje harmonickým prúdom pretekať skôr cez kondenzátor ako motorové vinutia.
Presunutím harmonických prúdov znižujú harmonické filtračné kondenzátory skreslenie prúdu v obvode motora. Toto zníženie súčasného skreslenia vedie k sínusejšiemu prúdu prúdu, čo zase zlepšuje výkonový faktor systému. Vyšší výkon znamená, že motor využíva elektrickú energiu efektívnejšie, pretože z napájania sa čerpá menej reaktívneho výkonu.
Vplyv na účinnosť motora
Vplyv harmonických filtračných kondenzátorov na účinnosť motora je viacnásobný. Po prvé, znížením harmonických prúdov tečúcich motorickými vinutiami sa výrazne zníži ďalšie zahrievanie spôsobené harmonickými. Toto zníženie rozptylu tepla znamená, že motor pracuje pri nižšej teplote, čo zvyšuje jeho celkovú účinnosť. Podľa štúdií sa môže na každé zníženie prevádzkovej teploty motora 10 ° C zvýšiť účinnosť motora približne o 1 - 2%.
Po druhé, vylepšený výkonový faktor, ktorý je výsledkom použitia harmonických filtračných kondenzátorov, znižuje zdanlivý výkon vyvodený z elektrického napájania. Keďže spoločnosti, ktoré sa často účtujú na základe zdanlivej sily, často účtuje, vyšší účinok môže viesť k významným úsporám nákladov. Nižší zjavný výkon navyše znamená, že elektrický systém môže niesť skutočnejšiu energiu bez preťaženia, čo je obzvlášť prospešné v priemyselných aplikáciách, kde sa používajú veľké motory.
Okrem toho k celkovej účinnosti motora prispieva aj zníženie pulzov krútiaceho momentu a mechanických vibrácií v dôsledku zmierňovania harmonických. Menej vibrácie znamená menšie opotrebenie mechanických komponentov motora, ako sú ložiská a hriadele, čo znižuje náklady na údržbu a zlepšuje spoľahlivosť motora.
Skutočné - príklady sveta
Pozrime sa na niektoré príklady skutočného sveta na ilustráciu vplyvu harmonických kondenzátorov filtra na motorovú účinnosť. Vo výrobnom závode sa na reguláciu rýchlosti motorov používa veľké množstvo variabilných frekvenčných jednotiek. Tieto disky vytvárajú významné harmonické, čo spôsobuje, že motory budú fungovať neefektívne a prehriatie. Po inštaláciiKondenzátorový harmonický filter, harmonické skreslenie v systéme sa znížilo o viac ako 50%. Výsledkom je, že prevádzková teplota motorov sa znížila o 15 ° C a výkonový faktor sa zlepšil z 0,7 na 0,95. To viedlo k 10% zvýšeniu motorickej účinnosti a značnej úspory nákladov na energiu.
V inom prípade sa vyskytovala komerčná budova s veľkým počtom kancelárskych zariadení a osvetľovacích systémov problémy s kvalitou energie. Harmonické generované týmito ne -lineárnymi zaťaženiami spôsobovali, že motory v systéme HVAC konzumujú viac energie, ako je potrebné. Inštaláciou0,4 kV 300A Nízke napätie THD THD filter, harmonické skreslenie sa znížilo a motory v systéme HVAC sa stali účinnejšími. Celková spotreba energie budovy sa znížila o 8%a cestujúci uviedli menší hluk a vibrácie zo systému HVAC.
Výber správnych harmonických kondenzátorov filtra
Pri výbere harmonických kondenzátorov filtra je potrebné zvážiť niekoľko faktorov. Po prvé, menovité napätie a prúd kondenzátora by sa mali zhodovať s požiadavkami elektrického systému. Kondenzátor by mal byť schopný vydržať maximálne úrovne napätia a prúdu v systéme bez zlyhania.
Po druhé, hodnota kapacity kondenzátora je rozhodujúca. Mal by sa vyberať na základe harmonických frekvencií prítomných v systéme a požadovanej úrovni zmierňovania harmonických. Správny výpočet hodnoty kapacity zaisťuje, že kondenzátor môže účinne odvrátiť harmonické prúdy a zlepšiť výkonový faktor.
Nakoniec je dôležitá aj kvalita a spoľahlivosť kondenzátora. Kondenzátory s vysokou kvalitou sú navrhnuté tak, aby mali dlhú životnosť a odoláva tvrdým prevádzkovým podmienkam v elektrickom systéme. Ako dodávateľ ponúkame širokú škálu harmonických kondenzátorov filtra vrátane0,4 kV 750A Nízke napätie Aktívny výkonový filter, ktoré sú navrhnuté tak, aby vyhovovali rôznym potrebám našich zákazníkov.
Záver
Záverom možno povedať, že kondenzátory harmonických filtrov zohrávajú dôležitú úlohu pri zlepšovaní účinnosti elektrických motorov. Zmierňujú účinky harmonických, znižujú rozptyl tepla, zlepšujú výkonový faktor a znižujú mechanické vibrácie. Tieto výhody vedú nielen k významným úsporám nákladov na energiu, ale aj k predĺženiu životnosti motorov a zlepšovaním celkovej spoľahlivosti elektrického systému.
Ak sa snažíte zlepšiť efektívnosť vašich elektrických motorov a znížiť svoje náklady na energiu, zvážte investície do vysokej kvality harmonických kondenzátorov filtra. Naša spoločnosť je popredným dodávateľom harmonických kondenzátorov filtra a máme odborné znalosti a produkty, ktoré vyhovujú vašim konkrétnym potrebám. Kontaktujte nás ešte dnes a prediskutujte svoje požiadavky a preskúmajte, ako naše kondenzátory harmonických filtrov môžu transformovať váš elektrický systém.
Odkazy
- Chapman, SJ (2012). Základy elektrických strojov. McGraw - Hill.
- Dorf, RC a Bishop, RH (2011). Moderné riadiace systémy. Pearson.
- IEEE STD 519 - 2014, IEEE Odporúčané postupy a požiadavky na harmonickú kontrolu v elektrických energetických systémoch.