Аналіз причин низького коефіцієнта потужності двигуна PFC
I, дизайн двигуна та експлуатаційні характеристики
1. Дефекти дизайну в обмотках та залізних сердечниках
Нерозумна звивиста структура двигуна (наприклад, нерівномірне розподіл поворотів та тонкого діаметра дроту) або погана магнітна провідність матеріалу для ядра заліза може призвести до аномального розподілу магнітного поля, збільшення споживання реактивної потужності та в кінцевому рахунку зменшення коефіцієнта потужності.
2. Світлове навантаження або операція без навантаження
Коли фактичне навантаження двигуна значно нижчий, ніж номінальна потужність, частка струму збудження значно збільшується, попит на реактивну потужність збільшується, а коефіцієнт потужності може опуститися нижче 0. 5. Наприклад, в умовах світла навантаження струм збудження двигуна може становити понад 60% від загального струму.
3. Коливання напруги та зсув фази
Нестабільна вхідна напруга (наприклад, падіння напруги) може призвести до збільшення попиту на струм, посилення фазового зсуву між напругою та струмом та погіршення коефіцієнта потужності. Якщо ланцюг PFC не динамічно регулюється, коливання напруги також можуть викликати переривчастий режим провідності (DCM), що спричиняє спотворення поточної форми хвилі.
II, Проблеми ланцюга та управління PFC
1. Ненормальна компонент індуктивності
Насичення індуктивності PFC або зниження індуктивності може безпосередньо викликати спотворення поточної форми хвилі, збільшити загальне гармонічне спотворення (THD) та зменшити коефіцієнт потужності. Наприклад, коли індуктивність насичена, частка гармонічного струму може перевищувати 20%.
2. Стратегія управління та невідповідність параметрів
Нерозумна частота перемикання або налаштування робочого циклу модуляції ШІМ може призвести до ненормальної зарядки та розряду фільтрувальних конденсаторів, послаблюючи ефективність корекції форми хвилі струму. Якщо контроль подвійного циклу напруги та петлі струму не динамічно відповідає змінам навантаження, він ще більше посилить фазовий зсув.
3. Чутливість температури та старіння пристрою
У умовах високої температури ємність фільтрувального конденсатора розпадається або рівнозначна опір серії (ШОЕ) збільшується, що призводить до зменшення здатності ланцюга PFC на 37%; Старіння обмоток моторного статора або зношування підшипників також може збільшити реактивні втрати електроенергії.
III, гармонічні втручання та потужне з’єднання сітки
1. Нелінійне навантаження гармонічне забруднення
Гармоніки, що генеруються нелінійними пристроями, такими як випрямлячі та перетворювачі частоти, поєднуються з моторною системою через потужність, що перешкоджає корекції поточних форм хвиль за допомогою ланцюгів PFC та спричиняючи аномальні значення вимірювання коефіцієнта потужності.
2. Імбаланс три фазового навантаження
Якщо в трифазній системі є навантажувальна асиметрія, де розташований двигун, збільшення струму нейтральної лінії спричинить приплив локальної реактивної потужності та погіршить загальний коефіцієнт потужності.
IIII, типові напрямки вдосконалення
1. Оптимізуйте дизайн двигуна: Використовуйте магнітне основне матеріал з високою провідністю та розподілену структуру обмотки для зменшення реактивного попиту на електроенергію;
2. Динамічна технологія компенсації: поєднання SVG (статичний генератор VAR) та APF (активний фільтр живлення) для скасування гармоніків та компенсацій фаз у режимі реального часу;
3. Налаштування параметрів PFC: Відрегулюйте параметри управління ШІМ на основі швидкості навантаження, щоб забезпечити безперервний режим провідності (CCM) покриває весь робочий діапазон;
.