在從發(fā)電廠到居民樓，*終直至家用電器的電網(wǎng)中，電器設(shè)備常常在工作時(shí)出現(xiàn)電流反饋，并帶來(lái)明顯的電噪聲。Block變壓器廠明確地將降低電流反饋與電噪聲作為自身的任務(wù)。
對(duì)許多人來(lái)講，老式的軟啟動(dòng)電路僅僅是在教科書中見(jiàn)到過(guò)。在目前能源缺口越來(lái)越明顯的情況下，現(xiàn)代化的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)技術(shù)已經(jīng)離不開變頻器了，其體積小且效率高，在其幫助下動(dòng)力設(shè)備能夠可靠地高效運(yùn)行，并且能夠更好地減少CO2的排放;同時(shí)也由于減少了能源消耗，這為企業(yè)節(jié)約了不少的能源費(fèi)用。然而，其也有不足之處：所有的變頻器都會(huì)帶來(lái)諧波振蕩，這是一種能夠作用于整個(gè)用電電器的電網(wǎng)、需要過(guò)濾掉的振蕩波。由供電設(shè)備提供的電源電流對(duì)應(yīng)所有的用電電器，無(wú)論是工業(yè)用電器還是家用電器，均提供著均勻且有恒定周期及恒定頻率的正弦波電流。在現(xiàn)實(shí)的電網(wǎng)中，這種理想狀況是很難實(shí)現(xiàn)的，其原因就在于使用變頻器后帶來(lái)的諧波振蕩。這種諧波振蕩改變了電氣驅(qū)動(dòng)設(shè)備的電流固有頻率。同時(shí)，其也破壞了電源電流的正弦波波形。因此在實(shí)踐中我們要對(duì)正弦波形進(jìn)行調(diào)整，使電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備的輸出頻率得到所希望的信號(hào)波形。頻率為4～16kHz的范圍內(nèi)的調(diào)整及調(diào)節(jié)工作均在變頻器中進(jìn)行。電流波形在調(diào)整過(guò)程中，不僅僅是輸出信號(hào)，也有出現(xiàn)失真的正弦波形的電源輸入信號(hào)，其令基本振蕩波形(正弦波形)與諧波振蕩疊加在一起(圖1)。這樣的現(xiàn)象將帶來(lái)一系列的惡果，如：電纜發(fā)熱、干擾用電設(shè)備的正常工作。*嚴(yán)重的情況類似于美國(guó)與意大利曾出現(xiàn)過(guò)的大面積電網(wǎng)停電。
紅色曲線表示基本振蕩與諧波振蕩合成后的結(jié)果和輸入信號(hào)的失真
若仔細(xì)關(guān)注德國(guó)工業(yè)企業(yè)的用電數(shù)據(jù)，我們就會(huì)清楚地了解其潛在的危險(xiǎn)：德國(guó)工業(yè)企業(yè)每天的耗電量為240kW/h，而德國(guó)大約3000萬(wàn)臺(tái)加工設(shè)備就消耗了其中的65%。在這些機(jī)床設(shè)備中，大約只有八分之一的設(shè)備配備了變頻器;大約有2600萬(wàn)臺(tái)機(jī)床設(shè)備沒(méi)有配備變頻設(shè)施。這對(duì)于德國(guó)電力系統(tǒng)意味著什么，人們是可想而知的：這樣加重了諧波振蕩的負(fù)荷，不僅是變頻器能夠加重電源電網(wǎng)的振蕩負(fù)荷，其他的一些電器，例如使用越來(lái)越多廣泛的節(jié)能燈也起到了推波助瀾的作用。下薩克森州費(fèi)爾登縣的Block 變壓器公司研發(fā)生產(chǎn)的HFM諧波過(guò)濾器(圖2)是一種經(jīng)濟(jì)且技術(shù)可靠的解決電源電網(wǎng)諧波振蕩的應(yīng)對(duì)方案。
有效電流消耗降低30%
基于被動(dòng)的過(guò)濾技術(shù)，令全新諧波過(guò)濾模塊有著很高的諧波過(guò)濾能力和工作可靠性。其不僅能夠有效地降低諧波振蕩(圖3)，而且還保證能夠滿足常規(guī)的電氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(IEC及IEEE)要求。同時(shí)，該技術(shù)也考慮了降低成本和費(fèi)用的問(wèn)題，在使用此種裝置(圖4)后，設(shè)備可以將有效工作電流的數(shù)值降低30%，從而也成功降低了設(shè)備的啟動(dòng)運(yùn)行費(fèi)用;在機(jī)床設(shè)備的設(shè)計(jì)時(shí)，這一裝置可以使用戶進(jìn)一步縮減機(jī)床電纜和變壓器的安裝空間，從而降低設(shè)備的采購(gòu)費(fèi)用。其他的優(yōu)點(diǎn)還有：該裝置延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，減少了電氣干擾和電氣故障，從而使設(shè)備故障停機(jī)工時(shí)大大減少。甚至大氣環(huán)境問(wèn)題也因該模塊的使用而有所好轉(zhuǎn)：僅在歐洲，使用這種正弦波過(guò)濾裝置就可以每年比轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)少排放1200萬(wàn)t的CO2氣體。
電網(wǎng)中的波形振蕩問(wèn)題急需解決，而用電設(shè)備的噪聲問(wèn)題也是需要解決的重點(diǎn)。尤其是在居民區(qū)和辦公區(qū)里，近幾年來(lái)設(shè)備發(fā)出噪聲的問(wèn)題引起了越來(lái)越多人的注意。洗衣機(jī)、通風(fēng)機(jī)和電梯等設(shè)備在使用變頻器后，不僅工業(yè)企業(yè)提出了降低噪聲的要求，而且，凡是有人活動(dòng)的區(qū)域也都要求降低噪聲。
利用扼流啟動(dòng)器和扼流圈消除因噪聲引起的干擾
除了電動(dòng)機(jī)噪聲和通風(fēng)噪聲外，被動(dòng)式諧波過(guò)濾器中的電感，尤其是電機(jī)扼流啟動(dòng)器或電源扼流圈也是引起噪聲的主要源頭。由于逆變器輸出的電壓是由脈沖寬度調(diào)制技術(shù)而生成的，因此必須使用電機(jī)扼流啟動(dòng)器，以保護(hù)電動(dòng)機(jī)不受過(guò)高的峰值電壓的影響，這一保護(hù)原理同樣也適用于電源扼流保護(hù)：當(dāng)系統(tǒng)使用的是一套主動(dòng)式且具有能量反饋功能的直流變頻器，其同時(shí)也采用了脈沖直接調(diào)節(jié)，交流變頻器經(jīng)脈寬調(diào)制后，以及經(jīng)過(guò)低通濾波過(guò)濾器過(guò)濾的電流波形以平滑的電流方式輸送到電動(dòng)機(jī)或電網(wǎng)中。盡管如此，通過(guò)傅立葉分析還是能夠在電流中發(fā)現(xiàn)周期頻率中有振幅的差異;能夠看到多種由過(guò)濾器和電動(dòng)機(jī)引起的噪聲。在高頻聲波范圍內(nèi)，其有害的聽(tīng)覺(jué)閥值比低頻聲波的有害閥值要低，因而也更容易傷害人類的聽(tīng)覺(jué)。
世界上技術(shù)**的電梯生產(chǎn)廠對(duì)其產(chǎn)品的扼流啟動(dòng)器和電源扼流圈都規(guī)定了嚴(yán)格的噪聲極限值，4kHz噪聲極限值是人類所感覺(jué)不到的聲波。在研發(fā)及生產(chǎn)靜音扼流啟動(dòng)器和扼流圈時(shí)，需要有豐富的專業(yè)知識(shí)，Block公司掌握了這樣的專業(yè)技術(shù)知識(shí)。
公安機(jī)關(guān)備案號(hào)：
