Verständnis der Prinzipien aktiver harmonischer Filter (AHF)

Verständnis der Prinzipien aktiver harmonischer Filter (AHF)

Aktive harmonische Filter (AHF) sind Geräte zur Verbesserung der Stromqualität Sie reduzieren harmonische Verzerrungen und kompensieren die Reaktivleistung in elektrischen Systemen Die Hauptidee hinter AHF ist es, unerwünschte harmonische Strömungen und reaktive Kraft zu erkennen und entgegenzuwirken Dadurch wird das Stromversorgungssystem effizienter und stabiler Schauen wir uns an, wie AHF Schritt für Schritt funktioniert

1 Stromerkennung und Signalverarbeitung

Erstens verwendet der AHF externe Stromtransformatoren (CTS), um den Laststrom zu erkennen Diese Transformatoren werden im System platziert, um den Strom zu überwachen Der erkannte Strom wird dann an den Hauptsteuerchip des AHF gesendet

Innerhalb des Steuerchips wird der Laststrom in drei Teile unterteilt: aktiver Strom, reaktives Strom und harmonischer Strom Der aktive Strom ist der Teil, der nützliche Arbeit leistet Der reaktive Strom hängt mit Energie zusammen, die in induktiven oder kapazitiven Elementen gespeichert ist Der harmonische Strom ist die unerwünschte Verzerrung, die durch nichtlineare Lasten wie variable Frequenz-Laufwerke oder Gleichrichter verursacht wird

Nach dem Trennen des Stroms sendet der Steuerchip die Daten an eine Flüssigkristallanzeige (LCD) Auf diese Weise können die Bediener die Leistung des Systems in Echtzeit sehen

2 Kontrollalgorithmus und PWM -Signalerzeugung

Als nächstes berechnet der Steuerchip den erforderlichen Ausgleichsstrom Es verwendet die erkannten reaktiven und harmonischen Ströme, um dies zu tun Ziel ist es, einen Strom zu erstellen, der gleich groß ist, aber in Richtung der unerwünschten Ströme entgegengesetzt ist Dies wird als "umgekehrte Kompensation" bezeichnet.

Um dies zu erreichen, verwendet der AHF zwei Steuerschleifen: eine Spannungsschleife und eine Stromschleife Die Spannungsschleife hält die DC -Busspannung stabil Die aktuelle Schleife erzeugt den richtigen Ausgleichsstrom Der Kontrollchip erzeugt dann Signale für Pulsbreitenmodulation (PWM) Diese Signale werden verwendet, um die IGBT -Switches zu steuern

3 IGBT -Switching und Energiewechselwirkung

Die PWM -Signale werden an den IGBT -Treiberkreis gesendet Der Treiberkreis verstärkt die Signale und sendet sie an die IGBTs Die IGBTs wirken als schnelle Schalter Sie schalten sich schnell ein und aus, um den Stromfluss zwischen dem DC -Buskondensator und dem Wechselstromnetz zu steuern

Während dieses Prozesses injiziert der AHF, der Ströme in das Stromnetz übergeht Diese Strömungen sind entgegengesetzt zu den harmonischen und reaktiven Strömungen in der Last Dadurch wird die unerwünschten Ströme abgebaut Infolgedessen wird die harmonische Verzerrung verringert und der Leistungsfaktor des Systems verbessert sich Der Leistungsfaktor zeigt, wie effektiv elektrische Leistung verwendet wird

4 Feedback -Steuerung und Ausgangsüberwachung

Um einen genauen Betrieb zu gewährleisten, verwendet der AHF ein Feedback -Steuerungssystem Es verfügt über interne Hall -Effekt -Sensoren, die den Ausgangsstrom des AHF überwachen Der erfasste Strom wird an den Steuerchip zurückgeschickt Der Steuerchip vergleicht ihn mit dem gewünschten Ausgleichsstrom Wenn es einen Unterschied gibt, passt der Steuerchip den Ausgang an, um ihn zu korrigieren

Die Ausgangsstromdaten werden auch im LCD -Bildschirm angezeigt Dadurch können die Betreiber die Leistung der AHF in Echtzeit überwachen Sie können bei Bedarf Anpassungen vornehmen

5 Impulsbreitenmodulation (PWM) und Stromwellenformsteuerung

Impulsbreitenmodulation (PWM) ist ein wichtiger Bestandteil des AHF -Betriebs PWM steuert die IGBT -Schalter, indem sie die Breite der Impulse in einem Pulszug variiert Dies steuert die durchschnittliche Spannung oder den Strom, das an die Last geliefert wird In der AHF wird PWM verwendet, um die Ausgangsstromwellenform zu formen Ziel ist es, den Ausgangsstrom mit dem gewünschten Ausgleichsstrom übereinstimmen

Durch Anpassen der PWM -Signale kann der AHF eine Stromwellenform erzeugen, die den harmonischen und reaktiven Strömen in der Last entgegengesetzt ist Dadurch wird die unerwünschten Ströme abgebaut und die Stromqualität verbessert

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