Nelineární spotřebiče nepříznivě
ovlivňují kvalitu sítě
Všechny nelineární spotřebiče, mezi kte-
ré patří i měniče frekvence svými šes-
tipulzními můstkovými usměrňovači, za-
těžují napájecí elektrickou síť
zkreslujícím jalovým výkonem. Dále mohou tyto tlumivky být
daleko menší a účinnější. Přitom
hraje velkou úlohu maximální možné
využitístávajícíchzařízení. Důsledkem vyšší zatížení jalovým
výkonem spojené zkreslením průběhu sí-
ťového napětí, které projevuje u kabelů
a transformátorů; přetížení vyššími harmo-
nickými může způsobit poškození připoje-
ných spotřebičů. Provozovatelé ale jenom
zřídka berou v úvahu zatížení sítě vyššími
harmonickými při projektování svých zaří-
zení (dochází k zanedbávání zpětného vli-
vu na síť zařízení s neharmonickým odbě-
rem). V současné
době jsou předmětem sledování pouze frek-
vence do hodnoty kHz, v budoucnu před-
pokládá hranice kHz. citlivé elektronické
řídicí jednotky regulátory nebudou bezchyb-
ně fungovat nebo dojde k předčasnému výpad-
ku spotřebiče. Podrobnějším
prozkoumáním tohoto proudu
s nesinusovým průběhem zjistí-
me, lze tento průběh proudu
rozložit na více proudů sinuso-
vého průběhu s různými frek-
vencemi. Tyto
problémy lze vyřešit aplikací vhodných filtrů. V čem ale
spočívají příčiny ovlivňování sítě?
Přenosová síť, transformátory také
kompenzační stanice v průmyslu musí být
kalkulovány dimenzovány na jmenovi-
tou frekvenci sítě. Stejný efekt poskytují i (DC) tlumivky
ve stejnosměrném meziobvodu, které navíc
mají nezanedbatelné výhody: nevzniká zde
úbytek napětí před vyhlazovacím kondenzá-
torem, a tudíž neredukují úroveň výstupního
napětí měniče. harmonická, což jsou frekvence
. Důsledkem toho jsou vyšší
náklady a nebezpečí častějších výpadků.
Zatížení sítě vyššími harmonickými je
spojeno značnými nevýhodami., a 11.
Zatížení vyššími harmonickými a jeho
důsledky
Příliš velký obsah vyšších harmonických
může vést k tomu, např. Tyto frekvence před-
stavují tzv.Populárním
řešenímpřispívajícímk úspořespotře-
by elektrické energie použití měni-
čů frekvence.
Aktivní a pasivní filtry omezují vyšší harmonické
Ing. Viktor Hašpl, Danfoss, o. Na obr. rozklad
periodického nesinusového signálu na jednot-
livé vyšší harmonické.ELEKTRO 1/2011
inovace, technologie, projekty
Snížení zpětných vlivů na síť
v zařízeních s měniči frekvence
250, 350 a 550 Hz u sítě 50 Hz. Nelineární odběr prou-
du z elektrické sítě přispívá ke zhoršení kva-
lity napájecí sítě. vyšší harmonické zá-
kladní frekvence nebo zkráceně jen vyšší
harmonické, přičemž nejsilněji projevují
5. Další možné účinky jsou tyto:
– zvýšené zatížení, které může vést k po-
škození kompenzačních stanic jalového vý-
konu;
– nutnost předimenzovat napájecí obvody,
jako jsou transformátory vedení;
– omezená funkční spolehlivost a životnost
napájecích obvodů a připojených spotře-
bičů.
Měniče frekvence jsou ale své podstaty
nelineární spotřebiče.
Nejrozšířenějším a nejjednodušším řeše-
ním jsou vstupní (AC) tlumivky, které vyhla-
zují proud odebíraný měničem sítě, a tím
významně redukují nepříznivé zpětné vlivy
na síť.
V důsledku funkce vstupního
usměrňovače zatíženého vy-
hlazovací kapacitou ve stejno-
směrném meziobvodu dochá-
zí k tvorbě vstupního proudu
s impulzním průběhem, kte-
rý v závislosti na konstruk-
ci přístroje více méně odli-
šuje od ideálního sinusového
průběhu (obr.
Možnosti redukce vyšších harmonických
Protože jedním z nejvýznamnějších zdro-
jů harmonických v moderních průmyslových
instalacích jsou měniče frekvence, vhodné
již při pořizování těchto zařízení myslet na je-
jich vliv na síť a požadovat instalace měničů
vybavené filtračními tlumivkami.
V období omezených rozpočtů, oče-
kávání vysoké návratnosti investic
a vzrůstajícípozornostivěnovanépro-
vozním nákladům stále vynořuje
otázka návratnosti investic. 1)
