Với sự tiến bộ không ngừng của tự động hóa công nghiệp, máy nén khí biến tần đã dần trở thành sản phẩm chủ đạo trên thị trường và bộ truyền động biến tần (VFD) cũng đã được ứng dụng rộng rãi. VFD trong máy nén khí có tần số thay đổi điều chỉnh điện áp và tần số đầu ra bằng cách chuyển đổi các IGBT bên trong của nó, cung cấp cho động cơ điện áp nguồn cần thiết dựa trên nhu cầu thực tế của nó để đạt được mức tiết kiệm năng lượng và điều chỉnh tốc độ. Tuy nhiên, không nên bỏ qua những mối nguy hiểm do việc sử dụng rộng rãi VFD mang lại. Trong lĩnh vực động cơ, VFD có thể làm hỏng động cơ và làm gián đoạn các điều kiện hoạt động bình thường ở một mức độ nào đó.
Mặc dù việc trang bị thêm-tiết kiệm năng lượng mà VFD đạt được trong máy nén khí có tần số thay đổi- là đáng kể nhưng vấn đề ô nhiễm sóng hài từ các bộ truyền động này ngày càng trở nên nghiêm trọng. Các doanh nghiệp khác nhau gặp phải những thách thức khác nhau trong quá trình thực hiện VFD. Tóm lại, sóng hài chủ yếu gây hư hỏng cho một số thiết bị nhất định, đòi hỏi phải lắp đặt các thiết bị lọc như lò phản ứng để giảm thiểu vấn đề-điều này cũng mang lại cơ hội cho các ứng dụng đồng. Dưới đây, chúng tôi trình bày chi tiết những thiết bị nào dễ bị hư hỏng do sóng hài.
Sóng hài biến tần có thể gây ra tác hại gì?
1. Máy biến áp
Sóng hài dòng điện làm tăng tổn thất đồng, trong khi sóng hài điện áp làm tăng tổn thất sắt. Hiệu ứng tổng hợp làm tăng nhiệt độ máy biến áp, ảnh hưởng đến tính nguyên vẹn của lớp cách điện và giảm biên độ công suất. Sóng hài cũng có thể tạo ra sự cộng hưởng giữa cuộn dây máy biến áp và điện dung giữa các dây- hoặc gây ra hiện tượng bão hòa/biến dạng từ trong lõi, tạo ra tiếng ồn.
2. Động cơ điện
Đầu ra sóng hài chủ yếu ảnh hưởng đến động cơ bằng cách tạo ra nhiệt bổ sung, dẫn đến nhiệt độ tăng cao. Động cơ thường yêu cầu giảm tốc độ. Dạng sóng đầu ra bị méo làm tăng điện áp đỉnh lặp đi lặp lại, làm ảnh hưởng đến khả năng cách điện của động cơ. Sóng hài cũng gây ra xung mô-men xoắn và mức độ tiếng ồn tăng cao.
3. Thiết bị đóng cắt
Dòng điện hài tạo ra tốc độ dòng điện di/dt cực cao trong quá trình khởi động thiết bị đóng cắt, nâng cao đỉnh điện áp phục hồi nhất thời và có khả năng ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của cách điện.
4. Ngân hàng tụ điện
Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn giới hạn tụ điện quá tải ở mức 35% dòng điện định mức. Tuy nhiên, các hiệu ứng hài thường xuyên gây ra tình trạng quá tải nghiêm trọng trong quá trình vận hành. Khi trở kháng của tụ điện giảm khi tần số tăng lên, sóng hài làm cho tụ điện hoạt động như bẫy dòng điện, tạo ra dòng điện quá mức. Điều này dẫn đến quá nhiệt, tăng ứng suất điện môi và có thể gây hư hỏng. Khi trở kháng của tụ điện và đường dây cộng hưởng, xảy ra hiện tượng đoản mạch, đoản mạch, quá dòng và tạo ra nhiễu-gây ra rung động.
5. Dụng cụ đo sáng
Các thiết bị đo như máy đo năng lượng điện chịu thêm mô-men xoắn điện từ trên rôto cảm ứng do sóng hài, gây ra lỗi đo và giảm độ chính xác.
6. Thiết bị bảo vệ
Sóng hài trong dòng điện tạo ra mô-men xoắn bổ sung, làm thay đổi đặc tính hoạt động của thiết bị bảo vệ và có khả năng gây ra tác động sai.
Các thiết bị khác như hệ thống chiếu sáng, thiết bị liên lạc, thiết bị máy tính và hệ thống điều khiển từ xa{0}}tần số sóng mang cũng dễ bị nhiễu sóng hài, có thể làm gián đoạn hoạt động bình thường hoặc rút ngắn tuổi thọ sử dụng.
7. Thiết bị điện tử công suất
Trong các ứng dụng khác nhau, các thiết bị điện tử thường đóng vai trò là nguồn dòng điện hài và rất nhạy cảm với hiện tượng méo sóng hài, dẫn đến trục trặc.