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谐波畸变:受影响对象及应对措施

实话实说:如果您考虑到电机控制,很可能会关注控制设备的输出。您注重的是速度、转矩和位置。

当然,如果由于输入问题造成严重的设备损坏、额外成本和生产率降低,情况就不一样了。这时,您的重点就会转向谐波畸变。

进线电源谐波畸变本质上就是电气污染。如果流向负载的电流不一定是正弦电流,就会引发谐波畸变。它会影响共用同一电源的所有设备:

· 直接接至电源进线端的电机将高温运行。

· 相关导体将受到影响,导致维修和更换成本增加。

· 电流断路器会发生不规则跳闸。

· 通信可能中断,从而影响敏感控制设备的运行。谐波畸变可能导致设备中出现不规则逻辑故障,包括 CNCPLCUPS 以及计算机。它甚至会造成时钟走时加快。

当然,这一切会导致计划外停机和生产率下降。

应对谐波畸变

您应当如何认识谐波畸变?这个问题关系到各行各业的各种设施,但需要考虑两个主要因素:

首先,考虑与变频器相关的电源功率大小和阻抗。小功率变频器配大功率电源不会产生问题。反过来看,如果电源功率相对于变频器较小,或者说变频器系统功率相对较大,则谐波畸变会造成严重的问题。

其次,考虑毗邻区域和环境。您的设施与谁共用电网?常见情况是,市政设施 (如水系统或水处理系统) 与居民区或商务区共用电网,与工业园区中的设备相比,谐波问题在此类设施中更为严重。这会增加用电成本,并给毗邻区域带来问题。

有不少变频器解决方案可以减少谐波畸变。根据我作为工程师的经验,选择最佳变频器有两项主要标准:

1.寻找低谐波变频器:此类变频器已采用相关技术消除或减少自身产生的谐波畸变。低谐波变频器体积紧凑,配有抑制谐波的必要元器件,可以直接连接使用,无需额外工作。另一种典型的滤波解决方案是连接外部设备,常常需要单独发货、安装、接线和维护。

2.选择符合全球标准的变频器。对于谐波畸变,最常用的标准是 IEEE-519

该标准从高层次审视谐波畸变及其影响对于某些机构,起步阶段可能需要更深入的交流。如需进一步了解应对谐波畸变的变频器解决方案,请访问该网页


Johannes Hempel
Johannes Hempel
Senior Commercial Engineer, Rockwell Automation
Johannes Hempel
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