Résolution des limites de distorsion harmonique persistante avec des réacteurs CA dans les systèmes VFD

Une inductance de ligne CA supprime les pics de courant haute fréquence, lisse les courants d'entrée du variateur et réduit la distorsion harmonique totale (THD). Cependant, une forte distorsion de la tension de fond ou une impédance insuffisante peuvent entraîner un dépassement des normes réglementaires pour les niveaux d'harmoniques du système.

Limites fondamentales de performance du lissage inductif

L'installation d'inductances CA assure une impédance inductive fiable, atténuant les harmoniques de courant aux entrées du variateur. Ces composants protègent efficacement les redresseurs des transitoires de tension. Toutefois, les configurations d'impédance de base de 3 % ou 5 % ne réduisent la distorsion de courant que dans certaines plages de seuil, sous charge nominale.

Principaux facteurs à l'origine des niveaux d'harmoniques non conformes

Saturation du transformateur sous fortes charges

Les fortes charges de fonctionnement poussent les matériaux magnétiques du noyau vers la saturation, ce qui entraîne une chute rapide de l'inductance effective. Lorsque la saturation du noyau se produit, les courants harmoniques circulent librement, provoquant une distorsion de tension excessive sur le réseau de distribution de l'installation.

Adaptation d'impédance inadéquate

Le choix d'une inductance de ligne CA pour les variateurs de fréquence sans tenir compte de la capacité de court-circuit de la source entraîne une impédance insuffisante. Une faible impédance de source exige des valeurs d'inductance plus élevées pour obtenir une atténuation harmonique conforme aux exigences au point de couplage commun.

Déficits d'annulation de phase des variateurs multiples

Les installations de variateurs en parallèle présentent des problèmes de déphasage. L'utilisation exclusive d'une inductance d'entrée CA sur chaque branche ne permet pas d'atténuer la résonance globale du système, ce qui nécessite des configurations de selfs coordonnées ou des filtres harmoniques passifs sur les barres de distribution principales.

Solutions d'ingénierie système stratégiques
Intégration de selfs hybrides

L'association d'un composant en amont avec une self de bus CC crée une atténuation à deux niveaux. L'utilisation d'une configuration d'inductance CA/CC réduit l'ondulation du courant tout en amortissant les harmoniques de cinquième et septième ordre beaucoup plus efficacement qu'un conditionnement de ligne unique.

Analyse du profil de charge et de la résonance

L'évaluation du système nécessite la mesure de la distribution de puissance de base, des niveaux de distorsion de fond et des facteurs de puissance de fonctionnement. La réalisation d'une analyse harmonique complète garantit la conformité aux normes IEEE 519 tout en prévenant les fortes résonances des bancs de condensateurs dans les installations industrielles.