Dreiphasen-Lastdrossel: Stabilisator am Ausgangsende leistungselektronischer Geräte

In modernen Energiesystemen werden leistungselektronische Geräte wie Frequenzumrichter und Gleichrichter immer häufiger eingesetzt und bieten starke technische Unterstützung für die industrielle Automatisierung, Energieumwandlung und andere Bereiche. Allerdings erzeugen diese nichtlinearen Lasten während des Betriebs große Mengen an Oberschwingungsströmen, was eine ernsthafte Bedrohung für die Stabilität des Stromnetzes und den sicheren Betrieb der Geräte darstellt. Um dieser Herausforderung zu begegnen, werden am Ausgangsende leistungselektronischer Geräte häufig dreiphasige Lastdrosseln als wichtige Vorrichtung zur Oberwellenunterdrückung eingesetzt, um durch Oberwellenströme verursachte Spannungsschwankungen und Stromverzerrungen zu reduzieren und die Stabilität der Leistung zu verbessern System.

Oberschwingungsstrom bezieht sich auf die Stromkomponente im Stromnetz, deren Frequenz nicht der Grundfrequenz entspricht (normalerweise 50 Hz oder 60 Hz). In leistungselektronischen Geräten werden durch das schnelle Schalten von Schaltgeräten große Mengen hochfrequenter Oberschwingungsströme erzeugt. Diese Oberschwingungsströme erhöhen nicht nur die Verluste des Stromnetzes, sondern verursachen auch Probleme wie Spannungsschwankungen und Stromverzerrungen. In schweren Fällen können sie sogar zu Geräteschäden und Systemausfällen führen.

Die Gefahren durch Oberschwingungsströme spiegeln sich vor allem in folgenden Aspekten wider:
Spannungsschwankungen: Harmonische Ströme verursachen Spannungsschwankungen im Stromnetz, was zu Spannungsinstabilität führt und den normalen Betrieb von Stromgeräten beeinträchtigt.
Stromverzerrung: Harmonischer Strom verzerrt die Stromwellenform, erhöht den Verlust des Stromsystems und verringert die Qualität der Stromversorgung.
Überhitzung der Ausrüstung: Wenn Oberschwingungsströme in der Ausrüstung fließen, wird zusätzliche Wärme erzeugt, was zu einer Überhitzung der Ausrüstung und einer Verkürzung ihrer Lebensdauer führt.
Systemkollaps: Im Extremfall kann es durch Oberschwingungsströme zu Systemresonanzen und damit zum Zusammenbruch des gesamten Energiesystems kommen.
Die dreiphasige Lastdrossel ist ein induktives Bauteil, dessen Funktionsprinzip auf dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion basiert. Wenn Strom durch den Reaktor fließt, wird in seinem Eisenkern ein Magnetfeld erzeugt, das wiederum eine elektromotorische Gegenkraft induziert und dadurch die Stromänderung behindert. Daher hat die Drossel einen Impedanzeffekt auf Wechselstrom und kann die Größe und Geschwindigkeit der Stromänderung begrenzen.

Das Hinzufügen einer dreiphasigen Lastdrossel am Ausgangsende eines leistungselektronischen Geräts kann die folgenden Funktionen erfüllen:
Reduzieren Sie den Oberschwingungsstrom: Der Reaktor hat eine große Impedanz gegenüber hochfrequentem Oberschwingungsstrom, wodurch die Amplitude des Oberschwingungsstroms erheblich reduziert werden kann, wodurch die Beeinträchtigung des Stromnetzes durch Oberschwingungen verringert wird.
Spannungsschwankungen unterdrücken: Durch die Begrenzung der Stromänderungsgeschwindigkeit kann die Drossel die durch Oberschwingungsströme verursachten Spannungsschwankungen reduzieren und die Spannung stabil halten.
Verbessern Sie die Stromwellenform: Der Reaktor kann die Stromwellenform glätten, den Grad der Stromverzerrung verringern und die Qualität der elektrischen Energie verbessern.
Schützen Sie Energieanlagen: Durch die Reduzierung harmonischer Strom- und Spannungsschwankungen kann der Reaktor die Auswirkungen und Schäden an Energieanlagen reduzieren und die Lebensdauer der Geräte verlängern.
Der Einsatz von dreiphasigen Lastdrosseln am Ausgangsende leistungselektronischer Geräte ist umfangreich und wichtig. Es eignet sich nicht nur für die Ausgangsseite nichtlinearer Lasten wie Wechselrichter und Gleichrichter, sondern kann auch bei anderen Gelegenheiten eingesetzt werden, bei denen Oberschwingungsströme unterdrückt werden müssen, beispielsweise bei USV-Stromversorgungen, Windkraftanlagen usw.

Die Vorteile von Dreiphasen-Lastdrosseln spiegeln sich vor allem in folgenden Aspekten wider:
Effiziente Oberschwingungsunterdrückung: Der Reaktor hat einen erheblichen Einfluss auf die Unterdrückung hochfrequenter Oberschwingungsströme und kann die Amplitude und Verzerrung von Oberschwingungsströmen deutlich reduzieren.
Verbessern Sie die Systemstabilität: Durch die Reduzierung harmonischer Strom- und Spannungsschwankungen kann der Reaktor die Stabilität des Stromversorgungssystems erheblich verbessern und den normalen Betrieb von Stromversorgungsgeräten sicherstellen.
Starke Anpassungsfähigkeit: Der Reaktor kann an unterschiedliche Anforderungen des Stromversorgungssystems und Geräteeigenschaften angepasst werden, um den Anforderungen verschiedener Anwendungsszenarien gerecht zu werden.
Wirtschaftlich und praktisch: Obwohl die Anfangsinvestition in den Reaktor hoch ist, kann er die Verlust- und Wartungskosten des Stromsystems reduzieren und weist auf lange Sicht eine hohe Wirtschaftlichkeit auf.
Einfache Wartung: Der Reaktor hat eine einfache Struktur, ist leicht zu warten und kann in rauen Arbeitsumgebungen stabil arbeiten.

Bei der Auswahl einer dreiphasigen Lastdrossel müssen folgende Faktoren berücksichtigt werden:
Nennstrom und Nennspannung: Stellen Sie sicher, dass der Nennstrom und die Nennspannung der Drossel größer oder gleich dem Nennstrom und der Nennspannung der leistungselektronischen Ausrüstung sind.
Harmonische Frequenz: Verstehen Sie den harmonischen Frequenzbereich, der von leistungselektronischen Geräten erzeugt wird, und wählen Sie eine Drossel mit besserer harmonischer Unterdrückungswirkung auf die entsprechende Frequenz aus.
Impedanzeigenschaften: Wählen Sie einen geeigneten Drosselimpedanzwert basierend auf den Impedanzeigenschaften des Stromversorgungssystems und den Geräteanforderungen.
Wärmeableitungsleistung: Stellen Sie sicher, dass der Reaktor über eine gute Wärmeableitungsleistung verfügt, um Schäden durch Überhitzung zu vermeiden.

Bei der Installation einer dreiphasigen Lastdrossel sind folgende Punkte zu beachten:
Installationsort: Die Drossel sollte am Ausgangsende des leistungselektronischen Geräts nahe der Lastseite installiert werden, um die Ausbreitungsstrecke des Oberschwingungsstroms zu verringern.
Erdungsbehandlung: Stellen Sie sicher, dass der Reaktor gut geerdet ist, um Sicherheitsprobleme durch schlechte Erdung zu vermeiden.
Anschlussmethode: Schließen Sie entsprechend der Verdrahtungsmethode des Reaktors die Stromleitung, die Lastleitung und die Erdungsleitung korrekt an.
Schutzmaßnahmen: Schutzmaßnahmen rund um den Reaktor einrichten, um unbeabsichtigte Berührungen oder Geräteschäden zu verhindern.

Als Stabilisator am Ausgangsende leistungselektronischer Geräte spielt die dreiphasige Lastdrossel eine wichtige Rolle bei der Reduzierung des Oberschwingungsstroms, der Unterdrückung von Spannungsschwankungen, der Verbesserung der Stromwellenformen und der Verbesserung der Stabilität von Energiesystemen. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Leistungselektroniktechnologie und der zunehmenden Komplexität von Energiesystemen wird der Einsatz von Drehstromdrosseln immer umfangreicher.

In den Augen von Energieingenieuren sind dreiphasige Lastreaktoren nicht nur der Wächter des Energiesystems, sondern auch die innovative Kraft, die die Entwicklung der Energiewirtschaft vorantreibt. Durch die kontinuierliche Optimierung des Designs und die Verbesserung der Leistung wird der Dreiphasenreaktor weiterhin zur Stabilität und Sicherheit des Energiesystems beitragen und der nachhaltigen Entwicklung der Energiewirtschaft neue Dynamik verleihen.