工业4.0下的电源品质:可靠、稳定、高效的驱动系统。
驱动技术是机械制造领域最大的行业分支。国际市场对于“德国制造”的驱动技术需求十分巨大,并且在较高的成本压力下仍占据了市场主导地位,这是由于最高的质量、智能化设计和效率相互促进的结果。
电力电子系统在驱动技术、生产过程以及建造技术中的集成正在以惊人的速度增加。这种集成的应用可以显著提高能量效率,并且非常灵活。举例来说,为了实现全球气候政策目标,在未来增加变频器控制的驱动系统的应用是必要的。
与此同时,现代系统和装置的复杂性也随着电力电子技术应用的增加而增加。BLOCK拥有广泛的扼流圈与滤波器产品组合,可确保驱动技术在工业4.0的框架下可靠、稳定、高效地运行。
谐波和传导型干扰发射如何影响电源质量和系统效率
变频器中包含一个输入整流电路,以将交流电转换为直流电。下游的直流链路电容进一步将其平滑并作为能量储存器。直流链路电容通过整流电路(1~B2 / 3~B6桥式整流)短暂充电。这会在线路侧电流信号中产生峰值。除了线路基频外,它还会产生附加的频率成分,被称为“谐波”或“谐振”。通过傅里叶变换可以将谐波在幅频特性图上表示并进行评估。这些谐波导致上游网络对非线性电压降产生阻抗,从而导致从同一变压器网络区域馈送的电压失真。这种网络扰动会导致损坏或影响变压器和其他用电器的运行。高度的谐波电流意味着高附加无功功率,也称为失真无功功率。这种无功功率必须由供电设备事先提供,并且能够扣除。IEC 61000-3-2 / -3-12或IEEE 519等相关标准规定了谐波电流限值。
功能性漏电可能导致停止运行
绝缘损坏(故障电流)可能导致漏电。然后它们通过电位平衡设施(接地)流走。上游故障电流断路器可以安全地切断这些泄漏电流。这种安全装置用于保护人身和消防安全。另一方面,漏电也可能通过接地的电容器产生,进而导致射频干扰,或系统中不理想/寄生电容的产生。所谓的功能性漏电流通过触发上游保护系统(FI-保护开关)导致系统停机。在变频器控制的驱动系统中,寄生电容通过供电电缆和电机产生千赫兹范围内频率的漏电。直流链路电容是这种现象的源头。在EMI滤波器与变频器中的射频干扰电容与线路作为源头产生低频漏电。BLOCK拥有专业方案,可以解决因漏电电流过高或FI保护开关频繁跳闸而导致的问题。也可以进行在现场或在我方EMC试验室的测量工作。
电机扼流圈



电机扼流圈为电机抵抗变频器输出的高陡度电压提供保护。电机的高陡度电压是由变频器输出端的脉冲宽度调制电压(通过所连接的电机电缆的电容涂层)产生浮动引起的。电机电缆越长,涂层越多 - 因此电机的预期陡度也越大。这种现象通过dv/dt进行表示并导致电压逐渐增加。没有任何滤波器措施的情况下它会经常达到dv/dt>2kV/µS。若恰巧遇到老旧电机或能效级别为IE1和IE2的电机,可能会因为绝缘损坏导致全面崩溃。电机扼流圈可在电机电缆长度达100米的情况下将dv/dt降低至<500V/μs。在dv/dt滤波器和额外滤波元件(如小电容和电阻)安装的情况下,大于100 m的线缆也可以实现dv/dt <250V/µs。
BLOCK:多年致力于工业中更好电源品质的研发伙伴
作为世界领先的电感绕组产品制造商之一,BLOCK在很早就致力于变频器控制驱动系统的EMC项目。我们在过去40年中与驱动系统和机械设备制造商一起开拓了这一领域。我们的EMC解决方案专为这些驱动系统量身定制。通过垂直整合深度和我们的基础研究创新中心研发的过滤变频器控制的驱动系统独到技术,可确保为客户提供定制化的最佳EMC应用解决方案。除了在最恶劣的环境条件下进行EMC测试和测试外,我们还进行了试验室里的冲击与振动测试。
如果客户计划进行极具挑战性的项目,BLOCK会研发量身定制的解决方案。这得益于我们多年来在面临不同行业挑战时(如铁路技术和风力发电)所提出的创新思路以及所获得的经验。因此我们为客户的产品研发出完美的电压产品。