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案例一  有源濾波的改造

工況概述

JH企業新建項目系統額定電壓380V，所帶非線性負載為多臺變頻器，總裝機容量為300kVA，另配有無功補償裝置。

濾波裝置選型

我司根據變頻器負載的諧波理論發生量，并參考類似負載工況的測試數據（如下圖3），確定選用一套ZAPF150/380-A有源濾波裝置進行諧波治理。

 

圖3：負載工況諧波電流頻譜圖

濾波效果

設備安裝后，經現場測試，電流畸變率THDi高達34.7％，與預期值基本吻合。裝置投入運行后，電流畸變率由34.7％下降到2.6％，如下表和圖4、圖5所示。

	投入前諧波含量	投入后諧波含量
諧波次數	Ih/I1	Ih/I1
3	1.305%	0.478%
5	32.130%	0.674%
7	11.211%	0.679%
9	0.320%	0.297%
11	7.803%	0.710%
13	3.817%	0.521%
15	0.306%	0.052%
17	3.312%	0.464%
19	2.103%	0.639%
21	0.209%	0.263%
23	1.715%	0.409%
25	1.407%	0.489%
27	0.276%	0.170%
29	1.238%	0.397%
31	1.740%	0.243%
33	0.261%	0.324%
35	0.800%	0.279%
37	1.321%	0.815%
39	0.242%	0.240%
41	0.506%	0.120%
43	1.221%	0.337%
45	0.213%	0.347%
47	0.316%	0.765%
49	1.120%	0.573%
THDi	34.7%	2.613%

 

圖4： 投入前電流波形           圖5： 投入后電流波形

案例二 有源濾波改造案例

工況概述

LT企業的系統電壓為380V，其負載為70kW 6脈波相控整流型充電器,電流畸變率高達77.3%，如下圖6中橙色電流波形及圖7中L1。

濾波裝置選型

根據測試數據（參見圖6和圖7）計算，實際諧波電流約72A，選擇一套ZAPF-75/380-A有源濾波裝置，采用負載側安裝方式。

濾波效果

有源濾波裝置投運后，網側電流得到了很好的改善，如下圖6和7。在圖6中，橙色曲線為補償前負載電流，淺綠色曲線為補償后注入系統的電流。圖7中，L1為補償前電流畸變率，L2為補償后電流畸變率。

         

  圖6： 補償前后電流波形                              圖7：補償前后電流畸變率

案例三   變頻器在制藥行業應用
下面主要針對化工及制藥行業常見的攪拌器、離心機生產中的利與弊進行分析。

1、攪拌器（發酵罐、攪拌罐）類負載
　　攪拌器類負載也是制藥及化工車間最常見、比較多的負載，功率規格較多，從變頻器選型上選擇同等功率的恒轉矩變頻器。
2、離心機類負載
　　離心機械屬于大慣量負載，速度變化較大，一般都要配制動單元、制動電阻，實現快速停車。工作周期是反復短時制，甚至是正反轉的控制。

變頻器在離心機的典型應用

機器說明

 臥式螺旋過濾離心機是利用過濾原理分離懸浮液，對含有固相顆粒的懸浮液均可作固液分離或離心脫水，離心機可配備洗滌功能。

主要特點

臥式螺旋過濾離心機具有連續運行、自動卸料、固相脫水率高、結構緊湊、分離效率高、操作維修方便、占地面積小等特點，它能大大地降低物料熱干燥的成本，甚至可省去干燥程序。因此廣泛適用于化工、食品、化纖、制鹽、制堿等行業作懸浮液固液分離和脫水。

控制工藝要求及電氣控制方案

用PLC控制變頻器轉速的轉矩控制方案，主要針對主機和副機的控制，主機和副機共直流母線如下圖：
1-主變頻器；2-主電機；3-離心機；4-差速器；5-副電機；6-副變頻器；

離心機3由主電機2驅動，差速器小軸和副電機5同軸連接。主、副電機的轉速由變頻器1、6控制，二臺電機的直流母線并連，三相電源輸入主變頻器1。  

 
        在螺旋滯后時，再生的能量送到副變頻器的直流母線上，由于主、副變頻器的直流母線并連，該能量就經過主變頻器被主電機利用。

        當多臺離心機并聯運行時，減少了制動單元的重復配置，且中間直流母線的電壓恒定，電容并聯的儲能容量更大，減少對電網的影響引起的波動，多個變頻器所產生的不同次諧波干擾亦可以相互抵銷；此外，并聯冗余也可以增強整個系統的可靠性

離心機環境要求：

        離心機設備多運行于潮濕、污染嚴重或腐蝕性，變頻器必須體現高穩定性、高可靠性，且對控制元件進行防腐加厚涂層處理，才能在惡劣環境中長期運行。

變頻器產品需求及機會：

　變頻器產品全系列支持共直流母線的應用，順應該行業中的高端需求；并且可以擴展DP通訊卡，也使得該產品與離心機控制系統中常見的SIEMENS的PLC之間的控制模式選擇更加靈活。從而有更好的合作空間。