Түлхүүр бүхий инвертерийн THD: Бага ачаалалд яагаад муу байдаг?

Түлшгүй инвертерын хамгийн муу ТГД (нүүрхөн хазайлт) цэг нь үргэлж бүтэн ачаалалд байдаггүй. Тэр нь ихэвчлэн хөнгөн ачаалалд, өөрөөр хэлбэл «бага ачаалалд» ажиглагддаг. Учир нь ачаалал илүү хүнд биш, харин хөнгөн ачаалал хүчдэлийн түвшин ба хяналтын гүрвэлд бүтэн «тогтмол алдаануудыг» хүчтүрдэг.

1. Түлшгүй инвертеруудын ТГД-ийн тухайд ойлгох

1.1 ТГД гэж юу вэ?

Нүүрхөн хазайлт (ТГД) нь гаралтын хүчдэлийн долгион хэлбэр нь цистоид хүчдэлийн чистой синус-долгионоос холдож буй зэрэглэлд хэмжигддаг. Бага ТГД нь цистоид хүчдэлийн чистой, дүрсний хувьд илүү синус-хэлбэрт гаралт хүчдэл гэсэн утгыг илтгэрдэг.

1.2 Түгээмүүр худал төсөөлөл

Олон инженерууд ТГД-ийн хамгийн муу утга нь инвертер хамгийн их чадалд ажилладаг бүтэн номиналь ачаалалд ажиглагддаг гэж төсөөлдөг. Харин бодит бүтэнд хамгийн муу хазайлт ихэвчлэн хөнгөн ачаалалд — ердөө номиналь чадлын 10–20% илүүгүй хүртэл — ажиглагддаг.

1.3 Хөнгөн ачаалал яагаад чухал вэ?

Бага ачаалалд нийт гармоник хүчдэлийн коэффициент (THD) илүү чухал, учир нь бага гүйдлийн түвшинд хүчдэлийн төв ба хяналтын гүрвэлд бүх неидеал үзэгдлүүд пропорциональ бүүр багасахгүй. Эднүүд тогтмол алдаанууд бөлгөөн, гаралт дээр илүү том хувь эзэлж, долгион формын чанарыг муудуулж.

2. Бага гүйдлүүдэд тогтмол алдаанууд илүү том хувь эзэлж

2.1 Гаралт шүүлтүүр конденсаторын нөлөө

Хувиргагчийн гаралт шүүлтүүр конденсатор нь бүх түлхүүрлэх циклд цэнхэрлэж ба хоолойлж. Бага ачаалалд ачааллын гүйдэл бага бөлгөөн, конденсаторын хүчдэл тулхайрхай утга хүртэл хурдан бүүр бууж чадахгүй.

Энэ нь тулхайрхай утга ойрхойд дөрвөлжин хүрд үүсгэж, доод зэрэглэлийн гармоникүүд үүсгэж.

2.2 Үлдмүүр хугацааны алдааны хүчдэл

Үлдмүүр хугацаа мөн алдааны хүчдэл үүсгэж: бага ачаалалд үндсэн гүйдэл бага бөлгөөн, үлдмүүр хугацааны алдаа үндсэн гүйдлүүд харьцангуй илүү том бөлгөөн. Гүйдлийн тулхайрхай утга ойрхойд гүйдлийн чиглэл тодорхойлох хүнд, тулхайрхай гүйдлийн хүрдлэл үүсгэж.

2.3 Төхөөрөмжийн шугаман бус шинж

Төхөөрөмжийн дамжуулалтын хүчдэл алдагдал ба шүүлтүүр индукторын шугаман бус шинж чанар нь ачааллын гүйдлийн хамт шугаман бус багасахгүй. Түүндээс шалтгаалан ижил үхэл цаг, хүчдэл алдагдал ба конденсаторын нөлөө бага гүйдлийн үед долгуун дээр илүү тод илрүүр.

3. Сүлжээний хурдатгалгүй — Гармоник холбоосууд буцаж орж

3.1 Сүлжээнд холбогдсон ба сүлжээнд холбогдоогүй ажиллах

Сүлжээнд холбогдсон үед том сүлжээ нь бага гармоник импеданс үзүүрлүүр. Шугаман бус ачааллын гармоник гүйдлүүд нь гол төлөө сүлжээний хүлээлтүүр, харин нийтлүүр холболтын цэгт хүчдэл хазайлт бүрэн хязгаарлагддүй.

Сүлжээнд холбогдоогүй ажиллах үед инвертер нь өөрөө бага импеданс хүчдэл үүсгүүр болж ажиллдүй. Гармоник саадыг хүлээлтүүр гадаад сүлжээ байхгүй.

3.2 Шугаман бус ачааллын харилцан үйлдэл

Шугаман бус ачааллууд, жишээ нь хяналтгүй ректификаорууд ба дамжуулалтын хүчдэл хангамжийн төхөөрөмжүүд, 5-р, 7-р ба бусад гармоник агуулж, пульс гүйдлүүд татахгүйр. Эднүүд гармоник гүйдлүүд инвертерийн гаралт импедансаар дамжин гаралт хүчдэл дээр гармоник хүчдэл үүсгдүй.

Бага ачаалалд үндэсний гүйдэл бага бөлгөөн, гэтэд нь бага хүчдлийн төрөлхийн цахилгаан хүчдлийн хармоник гүйдлийн хувь бага бөлгөөн биш бөлгөөн. Түүн дагаад хүчдлийн хазайлт илүү тодорхой болой.

Энэ нь «түлшгүй инверторын долгион хазайлтын» үндсэн механизмийн нэг.

4. Бага ачаалалд хяналтын гүрвэлдүүр хоосон бүснүүд

4.1 Хармоник үржүүлэлтийн хязгаарлалт

Хүчдлийн хаалттая гүрвэлдүүр нь ерхнүүр 5-р ба 7-р хармоник давтамжид үржүүлэлтийн хязгаарлалттая бөлгөөн. Бага ачаалалд хармоник саадын үндэсний өөрчлөлттүүн харьцаа өөрчлөгдөж, хуучин PI хяналт нь дархлах чадварын дутагдалд илүү хурдан орой.

4.2 Дөрвөлжин хяналтын стратеги

Давтамжийн хяналт ба резонанст хяналт нь хармоник давтамжид үржүүлэлтийг нэмэж өгөй. Гэтэд нь тэрд бага ачаалалд бага гүйдэл, тулгуур шугамын хүчдлийн тулгуур хазайлт, үлдэх хугацааны тохируулалтад зохицоогүй бөлгөөн, бага ачаалалд THD нь стандарт шинжилгээнд гаднах хоосон бүс бөлгөөн.

4.3 Сүлжээ үүсгэх PCS шаардлагууд

Хүчдэл үүсгүүр болойн хувьд торын хэлбэр үүсгүүр ПКС-ийн чанар нь гармоник давтамжид түүний гаралтын импеданс бүрдүүлэх хангалттай бага ба «хатуу» байхын дээр шууд хамаарна.

5. Хэрэглэдэгсдийн хувьд ухагдахуйц үр дагаварууд

5.1 Загвар сонгохдоо юунаас анхаарах вэ

Загвар сонгохдоо зөвхөн «номиналь ачаалалд ТГД»-г хармуйн хангалттай биш. Тор гаднах системүүд нүднүүрт, бага ачаалалд эсвэл хүлээлтийн горимд олон дахин ажилладаг.

Илүү сайн асуулт: ачаалал бага, шугаман бус эсвэл холимог ачаалалуудын хооронд шилжих үед хүчдэлийн долгион хоолойн тогтвортой байна уу? Энэ нь бүрэн ачаалалд шугаман ТГД-тэй харьцуулж, бодит туршлагад илүү ойр.

5.2 Торын хэлбэр үүсгүүр ПКС-ийн чадвар

Торын хэлбэр үүсгүүр ПКС-ийн хувьд шугаман бус ачаалалд хүчдэлийн долгион хоолойн чанар нь нэмэлт функц биш. Хүчдэл үүсгүүр байхын үндсэн чадвар юм.

5.3 Ашиглалтын сценарууд

6. Дүгнэлт

Бага ачаалалд газаргүй хөрвүүлэгчийн гармоник искажение (THD) илүү чухал, учир нь бага ачаалалд газаргүй хөрвүүлэгч «холимог үйлдэл»-ийн нөлөөллийг алдаж, төгс бүтэцтүүр хүчин зүйлс дээрх нөлөөллийг үл хориглод. Хамтран, түүнд газаргүй хөрвүүлэгчийн хүчдэл үүсгүүр гэж нэрлэдэг хармоник импедансын хариуцлагыг ганцаар хүлээх шаардлага тавигдод.

Газаргүй хөрвүүлэгчийн гармоник искажение (THD) талаар асууж буйдаа зөвхөн дүүрэн ачаалалд хандаж бүү. Бага ачаалалд ба шугаман бус ачаалалд доошоо хүртэлх хүчдэл хэлбэр хадгалагдаж буйг асууж бүү.

Энэ нь «газаргүй хөрвүүлэгчийн хүчдэл хэлбэр искажение» гэдэг асуултын үнэнхүү үндсэн асуулт.

7. Түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох түүнд холбогдох тү......

Асуулт: Газаргүй хөрвүүлэгчид бага ачаалалд гармоник искажение (THD) дүүрэн ачаалалд бүү?

Бага ачаалалд үлдмүүр хүчин зүйлс — жишээлбэл, үлдмүүр хугацааны хүчдэл унаж, конденсаторын талын искажение, төхөөрөмжийн шугаман бус шинж — гаралтын хүчдэл хэлбэрт илүү том хувь эзэлд. Их үндсэн гүйдэл түүнүүдийн нөлөөллийг «холимог үйлдэл»-д оруулахгүйн улмаас искажение илүү тод харагдод.

Асуулт: Газаргүй хөрвүүлэгч сонгохдоо гармоник искажение (THD) талаар юунаа харах вэ?

Номиналь ачаалалд хармоник хүчдлийн нийт хазайлтын (THD) техникийн үзүүлэлт дээр тулгуурлан шийдвэр гаргаж, бүтээгчийн газар 10%, 20% ба 50% ачаалалд шугаман бус ачаалалын нөхцөлд THD-ийн үзүүлэлтийг асууж, түүнийг аваарай. Энэ нь бодит ажиллах нөхцөлсийг илүү нарийн харуулна.

Асуулт: Цахилгаан шүүлттэй холбогдож, THD-ийн ажиллах чанар яаж өөрчлөгдөнүү?

Цахилгаан шүүлттэй холбогдож ажиллах үед шүүлт хармоник гүйдлийн бага импеданстай замыг үүсгэж, хазайлтыг үнэндүү хүлээн авна. Харин цахилгаан шүүлттэй холбогдохгүй ажиллах үед инвертер бүх хармоник дархлаа өөртөө хүлээн аваарай.

Асуулт: Бага ачаалалд THD-ийн чанарыг сайжруулахад ямар удирдлагын арга техникүүд тусалмуй?

Давтамжийн удирдлага, резонансын (PR) удирдлага ба адаптив хүчдлийн хугацааны зөрүүдийн нөхөлт — бүгд хармоник дархлаа сайжруулмуй. Гэтэд, түүд бага ачаалал ба гүйдлийн тулгуур шугаманыг дайрж буй нөхцөлсийн дагуу тодорхой тохируулмуй.

Асуулт: Бага ачаалалд THD-ийн чанар бүх цахилгаан шүүлттэй холбогдохгүй системүүдийн хувьд чухал юу?

Тийм. Ихэнх цахилгаан шүүлттэй холбогдохгүй системүүд бага ачаалалд урт хугацаа өнгөрүүлмуй — шөнөний хүлээн зогсоох горим, жижиг электрон төхөөрөмүүд, хүснэгт ачаалалд ажиллах горим. Бага ачаалалд муу THD-ийн чанар мөнгөн хүчдлийн төхөөрөмүүдийн ажиллах чанарыг муудуулмуй ба системийн найдвартай байдлыг бууруулмуй.