Поскольку преобразователь частоты является нелинейной нагрузкой и источником гармонических искажений, применение в некоторых сетях может быть ограничено, либо запрещено вовсе. Но тем не менее существуют решения для сетей с повышенными требования к качеству электроэнергии. Это может быть применение инверторов последнего поколения с активным выпрямителем (THDI<5%), многопульсных преобразователей, установка активных фильтров гармоник и статкомов.
Преобразователь частоты с активным выпрямителем
Традиционный тиристорно-диодный выпрямитель был заменён на управляемый выпрямительный мост на основе IGBT-модулей. Эта схема работает под собственным управлением, что позволяет создавать входной ток почти синусоидальный формы. Эта технология снижает коэффициент нелинейных искажений с наибольшей эффективностью и экономит пространство. Кроме того, коэффициент мощности равен 1 (cosφ=1), он регулируется и может быть сохранён при любой нагрузке. Нет потребности в блоке конденсаторов, дополнительных расходах, отсутствуют трансформация и перегрев проводов. Технология активного фильтра заменяет многопульсные частотные преобразователи и пассивные фильтры. (рис. 1)
рис. 1
Кстати, мостовой выпрямитель на IGBT модулях позволяет обеспечить постоянное напряжение в звене постоянного тока при самых больших падениях напряжения. Даже когда происходит большое падение напряжения, частотный преобразователь обеспечивает номинальное напряжение на двигателе. (рис. 2)
рис. 2
Многопульсные преобразователи частоты (низкий вольт)
Многопульсный преобразователь представляет собой два и более установленных преобразователя, подключенные в сеть через фазосдвигающий трансформатор. Многопульсные решения имеют высокую стоимость установки из-за специальных требований для трансформаторов и проводов, у них отсутствует управление коэффициентом мощности (cosφ), характеристики фильтрации зависят от нагрузки, высоких перепадов входного напряжения и нет возможности регенерировать энергию. Такие решения в данное время не применяются, поскольку технология "активного выпрямителя" стала дешевле. (рис. 3)
рис. 3
Активный фильтр гармоник
Активный фильтр гармоник это устройство, которое в реальном времени анализирует гармонические искажения в сети, и в случае превышения допустимых пределов выплескивает в сеть ток (по амплитуде, фазе, форме) , который необходим для компенсации искажений в следующем цикле основной синусоиды. Активный фильтр устанавливается в различных точках распределительных сетей. (рис. 4)
рис. 4