ABB Ultra Düşük Harmonikli Sürücüler
Temiz bir şebeke ve enerji tasarrufu
ABB Ultra Düşük Harmonikli Sürücüler Temiz bir şebeke ve enerji tasarrufu Elektrikli ekipmanlar, temiz, parazitsiz bir elektrik gücüyle beslendiğinde en verimli ve güvenilir şekilde çalışır. Bununla beraber, genellikle güç şebekeleri, birçok nedenden dolayı sürekli veya geçici elektromanyetik bozulmalara maruz kalır. Hemen hemen her şebekede bulunan ve en sık görülen sürekli bozulmalar harmoniklerdir. Harmonikler yalnızca güç şebekesinin verimliliği üzerinde değil, aynı zamanda güvenilirlik üzerinde de önemli bir etkiye sahiptir.
Harmonik bozulmalar güç dağıtım sistemine bağlı lineer olmayan yükler tarafından oluşturulur.
Farklı türde elektronik sistemlerde kullanılan tüm güç elektroniği dönüştürücüler (lineer olmayan yükler), şebekeye doğrudan harmonik akımlar enjekte ederler. Güç elektroniği dönüştürücülerin giriş akımındaki akım harmonikleri, transformatör kısa devre empedansından geçerken besleme gerilimini de harmonikli hale getirir ve harmonik bozulmaları oluşturur. Böyle şebekelerde gerilim ve akım dalgalarının şekilleri sinüsten uzaklaşır ve dalga şekillleri bozulur.
Harmonik akımlar, yarı iletken anahtarlama cihazları (UPS sistemleri, bilgisayarlar ve ac motor sürücüleri gibi) kullanan herhangi bir ekipman tarafından üretilir. Birçok elektrikli cihaz gibi modern teknolojik sistemler de harmonik üretebilirler. Bu harmonikler, elektriksel cihazların yanı sıra enerji şebekelerinde de güç kalitesi problemlerine neden olabilirler.
Harmonik akımlar gerçek bir iş üretmez, ancak elektrik güç sistemi boyunca ısı indükleyerek kapasiteyi kaplar. Transformatörlerde, motorlarda, kablolamada aşırı ısınma, titreşim, gürültü, elektrikli cihazların arızalanması ve elektriksel sistemlerde voltaj dengesizliğine neden olabilirler. Ayrıca, harmonikler telekomünikasyon hatları üzerindeki sinyalleri bozabilir ve bu da iletişim sistemlerinde sorunlara neden olabilir.
Harmonik bozulma ne kadar yüksekse sorun o kadar fazla olur. Harmonik azaltma, tesisin elektrik işletme maliyetlerini kontrol etmede kilit bir faktördür. Bunun için de elektrik endüstrisinde besleme sistemlerindeki harmonikleri sınırlandırmak için en yaygın kullanılan standart IEEE 519’dur. Yüksek voltaj ve akım bozulmaları, IEEE 519 standardının odak noktasıdır.
ABB Düşük Harmonikli AC Motor Sürücüleri Günümüzde, enerji verimliliği endişeleriyle birlikte, AC motor sürücülerinin kullanımı giderek artmaktadır. Bu sürücülerin kullanımı yüksek enerji tasarrufu sağlarken, aynı zamanda şebeke harmoniklerinin artmasına da neden olabilir.
Sürücüler, motor giriş frekansını ve voltajını değiştirerek uygulama ihtiyaçlarını karşılamak için AC motor hızını ve torkunu kontrol eder. Sürücüler, elektrik kaynağı ile motor arasında bulunur ve motoru besleyen gücü değiştirir. Bir frekans konvertörü içinde güç AC’yi DC’ye çeviren bir doğrultucu üzerinden akar. Bundan sonra, DC güç, elektriksel dalga biçimini daha yumuşak hale getiren kapasitörlere akar. Bir sonraki adımda, bir invertör devresi, motora ulaşmadan önce akan DC gücü tekrar AC güce dönüştürür. Sürücü, motora sağlanan akım frekansını ve voltajı ayarlar. Yani motor, nominal hız ve torkla değil, tam olarak proses ihtiyaçlarına göre ayarlanmış bir hız ve torkla çalışır. Bu, büyük miktarda enerji tasarrufu sağlar, süreç güvenilirliğini ve son ürün kalitesini artırır.
Bir AFE (kontrollü doğrultuculu) sürücü alternatif akımı (AC) doğru akıma (DC) dönüştürür ve ardından geleneksel 6 darbeli değişken hızlı sürücü gibi doğru akımı tekrar AC’ye çevirir. 6 darbeli sürücü ile AFE sürücü arasındaki fark, sürücülerin AC’yi DC’ye dönüştürme yöntemi ve bu dönüştürmeye izin veren elektronik aksamdır.
AFE sürücülerinde, IGBT’ler geleneksel 6 darbeli sürücünün diyot tabanlı doğrultucularının (AC’den DC’ye dönüştürücüler) yerini alır. Sürücüler, motor için sinüsoidal bir akım oluşturmak üzere çıkış IGBT’lerini kullanarak, uzun yıllardır motorları kontrol etmek için kullanılmıştır. ABB düşük harmonikli AFE sürücülerde, giriş IGBT’lerinin hassas kontrolü, şebekeden çekilen akımın sinüsoidal formda bir dalgaya sahip olmasını sağlar.
AFE sürücüler ile 6 darbeli sürücüler arasındaki diğer bir fark, girişteki IGBT’lerden önce bir LCL (endüktif[1]kapasitif-endüktif) filtre devresi içermeleridir. LCL filtreler IGBT anahtarlama frekansının üzerindeki harmonikleri de ortadan kaldırır.
Tüm bunlar, yaklaşık %40 THDi ile geleneksel 6 darbeli bir çözüme kıyasla şebekede %3’ün altında bir akım harmoniğine yol açar. Ultra düşük harmonikli sürücüler kendi iç yapısından ötürü hiç harmonik üretmezken, geleneksel sürücülerin kullanıldığı teknolojilerde harmonikleri minimuma indirmek için maliyetli ek çözümler gerekebilir.
ABB, HVAC, su ve atık su uygulamaları için endüstriye birçok fayda sağlayan geniş bir endüstriyel ve endüstriye özgü ultra düşük harmonik sürücüler (ULH) portföyüne sahiptir.
%3’lük bir THDi ile tesisler, yeni projelerde jeneratörler, trafolar, şalt malzemeler ve kablolar gibi güç şebekesi bileşenlerinin aşırı boyutlandırılmasını önleyebilir ve aynı zamanda azalan malzeme kullanımı sayesinde projeleri daha sürdürülebilir hale getirebilir.
ABB ultra düşük harmonikli sürücüler son derece düşük harmonik içerik üretir ve IEEE 519, IEC 61000-3-2, IEC 61000-3-12, IEC 61000-3-4 ve G5/4 gibi harmonik standartlarının gerekliliklerini karşılarlar.
ABB ultra düşük harmonikli sürücülerin faydalarını özetleyecek olursak ;
Enerji verimliliği: Düşük harmonikli AC motor sürücüleri, tüm yük şartlarında yüksek güç faktörü sağladığından enerji verimliliği de artar. Ayrıca bu sürücüler motorların ömrünü uzatır ve genel maliyetleri azaltır.
Çevre dostu: Düşük harmonikli AC motor sürücüleri, çevre dostudur ve atmosfere zararlı gaz emisyonlarını azaltır.
Harmonik bozulma: Düşük harmonikli AC motor sürücüleri, şebekedeki harmonik bozulmayı azaltır ve bu da sistemin daha istikrarlı çalışmasına yardımcı olur. Gerektiğinde sisteme endüktif / kapasitif yük vererek sistem kompanzasyonu yaptırılabilir.
Mininmum duruş, maksimum motor performansı: ABB düşük harmonikli sürücüler, besleme gerilimi dalgalansa bile tam motor gerilimi sağlayabilir. Bu özellik, zayıf şebekelerde güvenilir çalışmayı sağlar. Gerilim yükseltme özelliği, uzun besleme veya motor kablolarının neden olduğu voltaj düşüşlerinin üstesinden gelmek için de kullanılabilir. Sürücünün çıkış gerilimini stabilize etme özelliği, voltajın artırılamadığı alternatif düşük harmonik çözümlere kıyasla bir avantajdır.
Kolay kullanım: ABB düşük harmonikli AC motor sürücüleri, kolay kurulum, konfigürasyon ve bakım özellikleri ile kullanıcı dostudur.
Sonuç olarak, ABB düşük harmonikli AC motor sürücüleri, enerji verimliliği endişelerine yanıt verirken, elektrik sistemlerindeki harmonik bozulmaları da azaltarak güvenli ve ekonomik bir çözüm sunar.
