15KW 可変周波数ドライブ (VFD) のサプライヤーとして、私はこれらのデバイスの高調波問題に対処する重要性を理解しています。高調波は、機器の過熱や早期故障から他の電気システムへの干渉まで、さまざまな問題を引き起こす可能性があります。このブログ投稿では、15KW VFD の高調波を低減する方法についていくつかの効果的な戦略を共有します。
VFD の高調波を理解する
解決策に入る前に、高調波とは何か、また高調波が VFD で発生する理由を理解することが重要です。 VFD は、AC モーターに供給される周波数と電圧を変化させることで、AC モーターの速度を制御する電子デバイスです。入力 AC 電力を可変の周波数と電圧に変換するプロセスでは、高調波が発生することがよくあります。
高調波は、電力システムの基本周波数の倍数です。一般的な電力網では、基本周波数は 50Hz または 60Hz です。高調波は電流と電圧の正弦波形を歪ませる可能性があり、損失の増加、効率の低下、電気機器への潜在的な損傷につながる可能性があります。
高調波の影響
15KW VFD に高調波が存在すると、いくつかの悪影響が生じる可能性があります。
- 機器の過熱: 高調波により、変圧器、モーター、その他の電気部品がさらに加熱される可能性があります。この過熱により、機器の寿命が短くなり、故障のリスクが高まる可能性があります。
- 電力品質の問題: 高調波は電気システムの電力品質を低下させ、電圧の変動、ちらつき、他の敏感な機器への干渉を引き起こす可能性があります。
- エネルギー消費量の増加: 高調波が存在すると、電気システムに流れる総電流が増加し、その結果、エネルギー消費量が増加し、電気料金が増加する可能性があります。
- 通信システムへの干渉: 高調波は、ラジオやテレビ信号などの通信システムに干渉を引き起こし、受信障害や信号劣化を引き起こす可能性もあります。
15KW VFD で高調波を低減する戦略
1. ラインリアクトルの使用
ラインリアクトルは、VFD の入力側に設置できる誘導デバイスです。電気回路にインピーダンスを導入することで、高調波電流の歪みを軽減します。ラインリアクトルは、電圧スパイクや過渡過電流から VFD を保護するのにも役立ちます。
15KW VFD 用のライン リアクトルを選択する場合は、次の要素を考慮することが重要です。
- インダクタンス値: ラインリアクトルのインダクタンス値は、VFD の定格電流と必要な高調波低減レベルに基づいて選択する必要があります。
- 定格電圧: ラインリアクトルの電圧定格は、VFD の入力電圧と互換性がある必要があります。
- 定格電力: ラインリアクトルの電力定格は、VFD の全負荷電流を処理するのに十分である必要があります。
2. DCリンクチョークの取り付け
DC リンク チョークは、15KW VFD の高調波を低減するもう 1 つの効果的な方法です。 VFD の DC リンク回路に設置され、DC 電圧を平滑化し、高調波電流歪みを低減します。
DC リンク チョークは、磁界にエネルギーを蓄積し、必要に応じて回路にエネルギーを放出することで機能します。これは、DC リンクのリップル電流を低減し、VFD の力率を改善するのに役立ちます。
15KW VFD の DC リンク チョークを選択する場合は、次の要素を考慮することが重要です。
- インダクタンス値: DC リンクチョークのインダクタンス値は、VFD の定格電流と必要な高調波低減レベルに基づいて選択する必要があります。
- 定格電圧: DC リンク チョークの電圧定格は、VFD の DC リンク電圧と互換性がある必要があります。
- 定格電力: DC リンク チョークの電力定格は、VFD の全負荷電流を処理するのに十分である必要があります。
3. アクティブ高調波フィルタの適用
アクティブ高調波フィルターは、電気システム内の高調波をアクティブに監視し、補償できる高度な電子デバイスです。これらは、等しい逆向きの高調波電流をシステムに注入して、VFD によって生成される高調波を打ち消すことによって機能します。
アクティブ高調波フィルタは、高調波を低減し、電気システムの電力品質を向上させるのに非常に効果的です。また、力率補正や電圧調整などの追加機能を提供するようにプログラムすることもできます。
ただし、アクティブ高調波フィルタは、他の高調波低減方法に比べて比較的高価です。また、より複雑な設置とメンテナンスも必要になります。
4. 高品質 VFD の選択
VFD 自体の設計と品質も、生成される高調波のレベルに大きな影響を与える可能性があります。 15KW VFD を選択する場合は、高度な高調波低減技術を使用する信頼できるメーカーの製品を選択することが重要です。
一部の高品質 VFD は、高調波電流歪みを効果的に低減できる高調波フィルタまたは高度な制御アルゴリズムを内蔵して設計されています。たとえば、AC制御ドライブそしてVF 制御 VFDは、高調波を最小限に抑えるための高度な技術を組み込んだ 2 つの製品です。
5. システム設計とレイアウト
適切なシステム設計とレイアウトは、高調波の影響を軽減するのにも役立ちます。たとえば、VFD を他の敏感な機器から分離すると、高調波によって引き起こされる干渉を最小限に抑えることができます。さらに、シールド ケーブルと適切な接地技術を使用すると、VFD によって生成される電磁干渉 (EMI) を軽減できます。
監視とメンテナンス
高調波低減対策を実施したら、15KW VFD と電気システムのパフォーマンスを定期的に監視することが重要です。これは、高調波のレベル、力率、その他の電気パラメータを測定できる電力品質アナライザを使用して行うことができます。
VFD と関連機器の適切な動作を確保するには、定期的なメンテナンスも不可欠です。これには、接続の気密性の確認、冷却システムの検査、摩耗したコンポーネントの交換などが含まれます。
結論
15KW VFD の高調波を低減することは、電気システムの信頼性の高い動作を確保し、接続された機器を保護するために重要です。ラインリアクトル、DC リンクチョーク、アクティブ高調波フィルターを使用し、高品質の VFD を選択し、適切なシステム設計とレイアウトを実装することにより、高調波のレベルを効果的に低減できます。
15KW VFD のサプライヤーとして、私はお客様が高調波の問題に対処できるよう、高品質の製品とソリューションを提供することに尽力しています。当社についてさらに詳しく知りたい場合は、15KW VFD高調波低減に関するサポートが必要な場合は、お気軽にご相談ください。私たちはあなたと長期的なパートナーシップを築くことを楽しみにしています。
参考文献
- IEEE 規格 519 - 2014、「電力システムにおける高調波制御に関する IEEE 推奨実践と要件」。
- Dan Beaty 著「可変周波数ドライブ: 選択、適用、およびトラブルシューティング」。
- 主要な VFD メーカーの技術文書とアプリケーション ノート。