有源 REVCON 谐波滤波器

RHF-Active 是一种高效设计,用于避免任何非线性负载引起的市电失真

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Hocheffizientes aktives Oberschwingungsfilter

理想情况下,所有负载和信号源都具有纯正弦电流波形。但遗憾的是,大多数设备的真实波形却大相径庭。如今,几乎所有负载都是非线性负载。典型的例子是计算机的电源或 6 脉冲驱动器的二极管输入桥。

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这些负载会导致电源电压失真。这种畸变由总谐波畸变 THD 评估,通常评估从 2 次谐波到 40 次或 50 次谐波的频率。以 50Hz 电网为例,这是 100Hz 和 2.5kHz 之间的区域。
谐波失真的影响多种多样,但最典型的影响如下:

 

  • 显著缩短电子元件的使用寿命
  • 变压器过载
  • 电容器组(PFC)过载
  • 增加能源成本
  • 设备寿命缩短
  • 设备容易发生故障
  • 旋转设备振动损坏

了解谐波影响的更多信息,请参阅我们的 学习 或访问我们的 网络研讨会–驱动器谐波解决方案。

有源谐波滤波器所采用的技术一般都有显著差异。有源谐波滤波器放弃了传统的 IGBT 技术,转而采用 SiC 技术(碳化硅功率模块)。

与 3 级 IGBT 技术甚至 2 级 IGBT 拓扑相比,这种技术具有一些优势。

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  • 无噪音。由于 RHF-Active 的时钟频率高于 50kHz,因此工作时无噪音,不仅适用于工业环境,还适用于其他应用。
  • 经济。与其他解决方案相比,更高的效率(约 98.5%)可节省高达 75% 的能源成本。
  • 节省空间。高效率允许采用独特的紧凑型设计。
  • 简单。由于模块重量轻(最多 18 千克),安装或更换都很方便。模块重 18 千克,无需工具即可轻松安装或更换。
  • 精确。在补偿谐波,尤其是高阶谐波方面具有出色的准确性。

除了技术领先之外,RHF-Active 还可根据您的应用预先配置。因此,安装和调试都非常简单。

RHF-Active – hocheffizientes
RHF Aktiv Diagramm

RHF-Active 的工作原理与其他谐波解决方案完全不同。有源解决方案并联在一起并注入谐波,而不是像线路滤波器那样使用经过调谐的无源滤波电路。这些注入的谐波极性相反,因此可以消除电源中的谐波。

RHF-Active 可用于 pf 校正、不平衡补偿、谐波缓解或全部用途。它可将非线性负载和信号源的谐波电流畸变降低到任何要求的 THDi。这是达到各种标准和建议(如 IEEE 519-2014)的必要条件

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与被动解决方案相比,它有以下 3 个优势

1. 补偿未知谐波。
无源滤波器总是针对具有特定谐波频谱的特定负载而设计。例如,我们的 RHF-5PRHF-8P 就是为驱动器设计的滤波器。而有源滤波器则可用于多种不同的负载。谐波的组成可能不同,甚至是动态的。因此,我们的有源谐波滤波器是消除具有未知谐波频谱的不同负载之和的理想选择。

2. 分散式谐波补偿
有源谐波滤波器在对一组驱动器进行补偿或改造安装时具有巨大优势。滤波器可安装在低压电网的任何位置,因此改造工作比加装无源滤波器要容易得多。此外,所需的空间通常也要小得多。

3. 避免无功功率
无源谐波滤波器通常会在 0-30% 的负载范围内产生无功功率。这对于长期工作在该部分负载范围内的系统来说是一个不利因素。有源谐波滤波器不会产生任何不必要的无功功率。因此,无论负载如何,其 pf 值几乎都能达到 1。

RHF-Active 是一种基于碳化硅技术的高效谐波滤波器。我们为所有服务领域提供这种技术。请使用下面的选择菜单,并在数据表中查找有关产品的更多信息。

RHF-Active 滤波器基本上可用于任何应用场合。滤波器既可直接用于变频器,也可作为馈线上的中央谐波补偿器。经常应用于数据中心、泵、压缩机或通风设备。这些负载可以是对称的三线负载(3P3W),也可以是带单相负载的四线网络(3P4W)。

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RHF 有源滤波器通常作为无源滤波器的改装替代品,在驱动装置已经安装完毕的情况下使用。单个滤波器可滤除多个负载的总电流。但在新设计的系统中,RHF-有源滤波器也是一种有趣的替代方案,因为与无源解决方案相比,它在空间和重量上都更具优势。

谐波会随着时间的推移而损坏,因此当负载为连续负载时,有源谐波滤波器尤为有用。特别是在非线性负载与连接功率的比率较高的应用中。在这种情况下,谐波缓解对于避免直接损害至关重要。

请参阅我们的参考资料,了解更多成功使用 RHF 滤波器的实例。您还可以在这里找到我们的测试报告,其中显示了滤波器与相应 VFD 的组合。

如果您有任何疑问,请随时联系我们的同事!

Rechenzentrum, Anwendungsbereiche für RHF Active

有源谐波滤波器是将谐波注入电源的并联滤波电路。基于并联拓扑结构,所需的滤波电流并不等于负载电流。

RHF-Active 55-400-50-20-C 的设计补偿电流为 55A。 使用 REVCON RHF-5PRHF-8P 时,无需因压降而降低 VFD 的额定值。

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所需的补偿电流可以通过多种不同方法计算得出,也可以通过电能质量分析得出。
根据现有的 THDi 和输入电流,按照该公式可以估算出所需的谐波滤波器电流 IHFC。

 

 

Formel zur Berechnung des Kompensationsstrom(请点击此处查看等式的推导过程)

为了计算所需的谐波电流,需要得到负载的 IRMS。最常用的非线性负载是 VFD。VFD 供应商指定的输入电流通常是指可能的最大输入电流。这主要取决于电源电压的不同。以下 RHF-Active 设计指南中的输入电流可用作基于电机负载和相应电压的输入电流估算。计算值基于效率为 IE3 或更高的电机。效率较低的电机可能会导致较高的输入电流。表中的结果显示了所需的补偿电流。为了计算所需的滤波电流,应使用系数 1,062 (SiC) 或 1,071 (3 级 IGBT)。

为了计算滤波器的补偿电流,应使用最后 IRMS 值。相关的非线性 Last 值为频率值。频率补偿器的销售商通常会将


RHF 有源设计指南

RHF-Active 设计指南中计算的输入电流值均为近似值,不适合替代谐波分析。

有关各个尺寸的详细信息,请参见数据表。请选择您的参数。

在我们的面板中,我们将高达 1500A 的谐波滤波器组合在一起,防护等级为 IP40-IP55。我们还可根据客户的具体要求进行定制。有关该系列的详细信息,请联系 m.elvhage@revcon.de。

如果在上面找不到您想要的过滤器,请随时与我们联系。凭借我们广泛的产品组合和长期的经验,我们能够为任何应用提供定制解决方案。

RHF-Active Design Guide

RHF Active Commissioning guide

User Manual – RHF-Active

请联系我们的团队,获取最新版本的 RHF-Active 软件。info@revcon.de