Frekans Konvertörlerinde Harmonikler ve Güç Kalitesi

Frekans konvertörleri enerji tasarrufu ve hız kontrolü sağlar, ancak şebekeden sinüs olmayan bir akım çekerler. Bu durum harmonik adı verilen bozulmalara yol açar. Doğru tasarım yapılmazsa harmonikler tesisin güç kalitesini bozabilir.

Harmonik nedir?

Şebeke frekansının (50 Hz) tam katlarında oluşan akım ve gerilim bileşenleridir: 250 Hz (5.), 350 Hz (7.) gibi. Toplam bozulma THD (toplam harmonik bozulma) ile ifade edilir.

Harmoniklerin etkileri

• Trafo ve kablolarda ek ısınma
• Kompanzasyon kondansatörlerinde rezonans ve arıza
• Hassas elektronik cihazlarda hatalı çalışma
• Koruma rölelerinde istenmeyen açmalar

Çözüm yöntemleri

Çok darbeli doğrultucular

Orta gerilim sürücülerde faz kaydırmalı, çok sargılı giriş trafosu kullanılır. 18, 24 veya 36 darbeli yapılar baskın harmonikleri birbirini sönümleyecek şekilde azaltır. MVH2.0 gibi hücre tipi sürücüler bu yapıyla düşük harmonikli giriş akımı sağlar.

Aktif ön uç (AFE)

Doğrultucu tarafında da IGBT kullanılarak şebekeden neredeyse sinüs akım çekilir. AFE ayrıca frenleme enerjisini şebekeye geri verebilir.

Pasif ve aktif filtreler

Alçak gerilim sürücülerde hat reaktörü, DC şok bobini, pasif filtreler veya aktif harmonik filtreler kullanılabilir.

Sabit hızlı yüklerde alternatif

Hız kontrolü gerekmeyen uygulamalarda soft starter kullanmak harmonik sorununu kökten çözer; çünkü bypass sonrası motor doğrudan şebekeden beslenir. Karar için soft starter mı frekans konvertörü mü yazımıza bakın.

Proje aşamasında yapılması gerekenler

1. Tesisin kısa devre gücü ve mevcut harmonik seviyesi ölçülmelidir.
2. Sürücü giriş yapısı (6 darbe, çok darbe, AFE) buna göre seçilmelidir.
3. Kompanzasyon panoları harmoniklere uygun (detuned) tasarlanmalıdır.

Güç kalitesi değerlendirmesi ve sürücü seçimi için uzmanlarımıza danışın.