Na pozadí rychlého rozvoje technologií obnovitelných zdrojů energie a elektrických vozidel, Obousměrná invertorová nabíječka , jako klíčové spojovací zařízení mezi napájecím zdrojem a zátěží, rozšiřuje rozsah své aplikace. Doprovodné harmonické problémy se však stávají stále výraznějšími, což představuje značné problémy pro stabilitu energetického systému a spolehlivost zařízení.
Vliv harmonických na elektrická zařízení
Zařízení je přehřáté
Existence harmonických povede ke zvýšení efektivní hodnoty proudu, což následně způsobí přehřátí zařízení. Zejména v kritických zařízeních, jako jsou transformátory a elektromotory, může harmonický obsah způsobit, že se uvnitř zařízení vytvoří dodatečné teplo. Toto dodatečné teplo nejenže snižuje provozní účinnost motoru, ale může také způsobit zhoršení izolace, což zkracuje životnost zařízení.
Zvýšená ztráta výkonu
Harmonické způsobují neefektivní přenos energie a zvyšují celkovou spotřebu energie systému. Konkrétně extra proud způsobený harmonickými zvyšuje teplo generované dráty a transformátory, což způsobuje další energetické ztráty. Nejenže to snižuje celkovou účinnost systému, ale také to může vést k vyšším účtům za elektřinu. Pro průmyslové uživatele mohou ztráty způsobené harmonickými tvořit část jejich účtů za elektřinu, což přímo ovlivňuje ekonomické přínosy podniku.
Porucha elektrického zařízení
Vyšší harmonické mohou způsobit poruchy v elektrických zařízeních, zejména v motorech a transformátorech. Harmonické mohou způsobit vibrace a hluk v zařízení, zvýšit mechanické opotřebení a v konečném důsledku mohou vést k předčasnému selhání zařízení. Například zkreslení průběhu proudu způsobené harmonickými může způsobit kolísání točivého momentu v motoru, ovlivnit jeho normální provoz a dokonce způsobit vypnutí zařízení.
Zkrácená výdrž baterie
V obousměrné invertorové nabíječce musí systém správy baterie (BMS) zvládat harmonické během nabíjení a vybíjení. Pokud je úroveň harmonických příliš vysoká, může to způsobit nestabilitu procesu nabíjení a vybíjení baterie, což má vliv na životnost a výkon baterie. Při práci v prostředí s vysokými harmonickými může dojít k přebití nebo nadměrnému vybití baterie, což urychluje útlum kapacity baterie.
Ovlivnit systém řízení zařízení
Přítomnost harmonických může interferovat s řídicím systémem zařízení, což vede k selhání řídicí strategie. Například v systému motorového pohonu potřebuje regulátor monitorovat průběhy proudu a napětí v reálném čase. Přítomnost harmonických znemožní regulátoru přesně posoudit pracovní stav zařízení, což ovlivní rychlost odezvy a přesnost zařízení.
Strategie pro práci s harmonickými
Pro efektivní řešení problémů s harmonickými v obousměrných invertorových nabíječkách mohou příslušná průmyslová odvětví a společnosti přijmout následující opatření:
Harmonické monitorování a analýza
Pravidelně provádějte monitorování harmonických v systému, abyste včas identifikovali zdroje harmonických a jejich úrovně, aby bylo možné přijmout cílená kontrolní opatření. Analyzátor harmonických lze použít k monitorování průběhů proudu a napětí v reálném čase a identifikaci frekvence a amplitudy harmonických.
Použijte harmonický filtr
Použití pasivních nebo aktivních harmonických filtrů může účinně snížit dopad harmonických a zlepšit kvalitu napájení. Pasivní filtry jsou navrženy do rezonančních obvodů paralelním zapojením kondenzátorů a tlumivek, které mohou potlačit harmonické na konkrétních frekvencích. Aktivní filtr monitoruje aktuální průběh v reálném čase a generuje proudový průběh, který je opačný k harmonickým, čímž efektivně ruší harmonické složky.
