4、培训胶片谐波解决方案

1、07/08/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 1HVAC应用中的电流谐波8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 2目录I. 标准II.电流谐波 - 基础III. ATV61的对策IV.ATV21的对策V. 结论8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 3HVAC 应用中的电流谐波I. 标准II.电流谐波基础III.ATV61的对策IV.ATV21的对策V. 结论8/7/2022 SSD MarketingAT

2、V61 21 M3_Harmoniques V1 EN 4过程和机器家族专用标准产品标准一般性或参考标准I - 标准基于一般性标准但是适用于应用环境基于专用标准但适用于应用环境标准和方针 .8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 5I - 标准IEC/EN61800-3 应用于变速驱动装置指几个基本的标准，与变频器的功率额定值有关所有这些标准应用于第一类环境“民用”对第二类环境“工业”目前没有标准标准:IEC 61000-3-2: I 16A 每相，对非专业设备，如跑步机 很少遵守 (成本太高)IEC 61000-3-4: 16A

3、 I 75A 每相，对专业或非专业设备I 1）的均方根与基波之比 功率因数 取决于 THD 非正弦信号等效于正弦谐波分量的总和真正的 PF = 偏置 PF * 基波 / 总的均方根电流e.g. 基波电流 = 100A, THD=40% 偏置功率因数 = 0.99: 总的均方根电流 = 107.7A真正的功率因数 (cos real) = 0.928/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 10总的输入电流均方根值 : 107.7A基波输入电流均方根值 : 100A总的输入谐波电流均方根值 : 40A THID = 40/100 = (

4、40%)= (Ih5)2 + (Ih7)2 + (Ih11)2 + (Ih13)2 + 举例：三相6脉冲交流变频器，3%线路电抗器的总的谐波畸变率THIDII 电流谐波 - 基础8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 11II 电流谐波 - 基础电源的描述标准所提供的THD的限值与电源的阻抗有关（这样与短路电流有关）. 短路功率 ( Ssc)三相短路功率的值通过标称系统电压Unominal 和设备公共耦合点(PCC)的阻抗Z计算获得Ssc = Unominal / Z设备的视在标称功率 ( Sequ)通过标称线电流 Iequ 和标

5、称电压 Up (单相) 或 Ui (相间).Sequ = Up Iequ ，单相设备Sequ = 3 Ui Iequ ，平衡三相设备短路比 ( Rsce)Rsce = Ssc / 3 *Sequ ，单相设备Rsce = Ssc / Sequ ，三相设备8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 12II 电流谐波 - 基础对每相Irms 16A 的变频器的标准CEI 61800-3 指技术报告 CEI 61000-3-4 (未来的 CEI 61000-3-12标准) :表3: 平衡三相设备的电流发射限制8/7/2022 SSD Mar

6、ketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 13II 电流谐波 - 基础每相电流16A Irms 75A的变频器的标准未来的 IEC61000-3-12 相对于IEC6100-3-4更加适用于交流变频器如果线路电流的5次谐波相对于基波电压的相移： 90 =120时，将总的谐波畸变率(THID)限制在 48%以内，5次谐波限制在 40%以内90kW-480V and 55kW-240V以上的规格设计与必要的外置直流电抗器或3阻抗线路电抗器一起使用将总的输入电流的均方根值限制，最终THID = 48%8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_H

7、armoniques V1 EN 20III ATV61的对策带电抗器的ATV61 的谐波等级符合 IEC 61800-3-12 蓝色字体 : 一类环境可用 (民用如: 扶梯，直梯)8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 21III ATV61的对策安装标准或方针IEEE519 方针定义装置的所有设备的公共耦合点的最大谐波畸变水平并非应用于变频器本身如果我们考虑变频器本身，那就有必要使用无源或有源的滤波器，或使用18脉冲前端，才能使THID达到5或88/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoni

8、ques V1 EN 22III ATV61的对策PCC 点的THID，变频器电流/装置电流的函数8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 23III ATV61的对策减少设备谐波水平的方法隔离变压器 (专用供电线路)12 or 18 脉冲供电 (多绕组变压器)无源反谐波滤波器 (Rectiphase)有源反谐波滤波器 (ACCUSINE)再生系统 (REGEN sinus)8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 24III ATV61的对策ATV61 无源反谐波滤波器

9、适用于所有 N4 规格额定电压 400V-50Hz or 460V-60Hz工作环境温度 :5C40C 不降容55C 降容CE 标识IP20同时适用于 ATV718/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 25III ATV61的对策ATV61无源滤波器和其它低 THID方案的对比当需要低的THDI 如，THDI = 16%, 13%, 10%, 8%, 5%ATV61无源滤波器与多脉冲或有源滤波器可比用无源滤波器有更高的性能价格比无源滤波器效率更高，典型值98%相对于有源滤波器无高频辐射无源滤波器更加皮实，零件少，无电子元件无源滤波

10、器尺寸更小8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 26HVAC 应用中的电流谐波I. 标准II.电流谐波 - 基础III.ATV61的对策IV.ATV21的对策V. 结论8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 27IV ATV21的对策ATV21的C-less技术的原理RectifierD C LinkInverterThreePhase Power +-C 直流母线电容值减少为标准交流变频器电容值的2-3% 直流母线电容器电流减少，从而降低了输入电流的谐波8/7/2

11、022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 28IV ATV21的对策C-less技术的原理标准三相6脉冲交流变频器在无滤波的情况下的输入电流波形由于电容充电，电流跳动本例中THID = 100%标准三相6脉冲交流变频器加装3线路电抗器时的典型输入电流 THID = 45%采用C-Less技术，输入电流波形基本上是纯整流电流THID = 30%8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 29IV ATV21的对策C-Less 技术的主要特征在没有任何额外的成本和尺寸的情况下，相对线路电

12、抗器或直流电抗器，这种技术的TDID更加优越谐波削弱的最低成本方案满足IEC 谐波标准 THID 48%但是直流母线电压纹波增加，这样输入电流和转矩也会有轻微的纹波但对变转矩HVAC应用来说不算什么8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 30HVAC 应用中的电流谐波I. 标准II.电流谐波 - 基础III. ATV61的对策IV. ATV21的对策V. 结论8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 31V 结论变频器级的谐波削弱方案的各种方法成本比较 ATV21 C-

13、Less 技术对THID符合IEC标准来说是最佳的成本和尺寸方案 当需要低THID时，ATV61 无源滤波器方案具有最佳的成本/性能比注意: 大多数应用并不需要很低的THDI水平，线路电抗器和直流电抗器仍然使将总的输入电流均方根值限制到变频器输入电流均方根值的最普遍的解决方案.THDI %60-130 30-3535-485-165-103-5Cost8/7/2022 SSD MarketingATV61 21 M3_Harmoniques V1 EN 32对第2类环境（工业），并不存在电流谐波标准对第一类环境 (民用), 参考标准是未来的 IEC 61800-3-12Altivar 61 符合 IEC 61800-3-12标准THID 48% with Rsce =120通过使用目录中所列的电抗器， 75kW以下符合标准， 90kW以上选件滤波器可以使得达