Door Dr. Mark Gardiner, directeur bij Sprint Electric
Fabrikanten staan voortdurend onder druk om de efficiëntie te verbeteren en tegelijkertijd de hoogste productkwaliteit te behouden. Beide kunnen aanzienlijk moeilijker worden door hoge stroomharmonischen. Als ze niet worden aangepakt, verhogen harmonischen de verliezen, verminderen ze de betrouwbaarheid en kunnen ze leiden tot toeslagen die direct op de energierekening van een fabrikant verschijnen.
Dr. Mark Gardiner, directeur bij Sprint Electric, legt het belang van harmonischen in motorbesturing uit en hoe de arbeidsfactor in de toekomst een steeds belangrijkere kwestie zal worden voor fabrikanten.
De impact van harmonische vervorming
Er zijn twee belangrijke problemen met hoge harmonischen. Ten eerste dragen harmonischen, anders dan op de grondfrequentie (50 of 60 Hz), niet bij aan het vermogen dat de eindtoepassing vereist. Als u bijvoorbeeld een motor hebt die materialen mengt, is er een bepaalde vermogensbehoefte en dragen hogere harmonischen niets bij aan dit vermogen.
Dr. Mark Gardiner, directeur bij Sprint Electric, heeft ruime ervaring in het helpen van fabrikanten bij het verminderen van harmonischen in industriële motorbesturing.
In een 50 Hz-systeem draagt alleen de 50 Hz-component van de stroom daadwerkelijk vermogen over aan de belasting. De hogere-orde componenten (5e, 7e, 11e harmonischen) dragen geen vermogen bij aan de toepassing en veroorzaken in plaats daarvan verliezen in de kabels, de schakelapparatuur en de transformatoren door I²R-verliezen en warmteontwikkeling.
Bovendien verbruiken hoge harmonischen waardevolle systeemcapaciteit en verkorten ze de levensduur van componenten. Ze vervormen ook de voedingsspanning op het gemeenschappelijke aansluitpunt, wat problemen veroorzaakt voor andere gebruikers, het net destabiliseert en voedingstransformatoren beschadigt.
Stijgende energiekosten
Door de gestegen energiekosten van de afgelopen jaren zijn onze klanten zich steeds meer gaan richten op het minimaliseren van de harmonische belasting van de aandrijving om het verbruik te verminderen. In combinatie met toeslagen van de energieleverancier leidt een slechte arbeidsfactor tot inefficiëntie. Bedrijven die een arbeidsfactor van meer dan 0,95 aanhouden, hoeven geen extra kosten te betalen.
Het aanpakken van harmonische inefficiënties
Bij traditionele AC-aandrijvingen is de enige manier om harmonische vervuiling te verminderen het gebruik van dure en omvangrijke filters, wat de kosten en complexiteit van het systeem verhoogt. Onze AC-naar-AC-technologie lost dit probleem op.
Op het hoofdkantoor van Sprint Electric in Arundel, Sussex, richt ons team zich op het leveren van efficiënte motorbesturing voor onze klanten. Onze regeneratieve AC-aandrijving, Generis, pakt de oorzaak van stroomharmonischen bij de bron aan en helpt de arbeidsfactor van de installatie boven de drempel van 0,95 te brengen.
Door de AC-ingang direct om te zetten in een variabele AC-uitgang, heeft Generis een arbeidsfactor van 0,99 met een ultralage THD (totale harmonische vervorming) op de ingangsstroom van minder dan 4%. Het heeft geen DC-koppelingscircuit en geen elektrolytische condensatoren die laagfrequente harmonischen veroorzaken.
Door de THD van de ingangsstroom tot ultralage niveaus te verlagen, een hoge arbeidsfactor te behouden en remenergie te regenereren, kunnen fabrikanten een verborgen verlies omzetten in een meetbare besparing. Hoe meer stroom een fabrikant verbruikt, hoe groter de impact. Bij 1,5 kW is de winst bescheiden, maar bij hogere vermogensniveaus hebben de besparingen een reële impact op de operationele kosten.
Door Generis te gebruiken, kan een fabrikant aanzienlijke besparingen realiseren, waardoor de investering zich snel terugverdient. Het levert betrouwbaar dynamische energiebesparingen op, waardoor energieverspilling in remweerstanden wordt voorkomen. Dit resulteert in koelere, betrouwbaardere apparatuur, schonere stroomgolfvormen en lagere energierekeningen.
