Nanokristallin Reaktor Həlliyi 550kW VFD üçün 5000 V/μs Çıxış Qalınlığı

​1. Məsələ: Dəmir Yığılma Zavodlarında 550kW VFD-lərdən Çıxış Tərəfindən Voltage Spike (du/dt > 5000 V/μs)​

Dəmir yığılma prosesində, mətnələr (xüsusilə, yığılma zavodlarının ana sürmə mətnələri) intensiv darbə yük dəyişikliklərinə, tez başlama/durmalara və tez iki tərəfli fırlanma keçişlərinə maraqlıdır. Bu işləmə şərtləri, xüsusilə yüksək quvvətli (550kW) tətbiqlərdə, VFD (Dəyişən Frekvenzli Sürmə) sistemləri üçün ciddi çətinliklər yaradır. Asılı bir məsələ, VFD çıxış tərəfində nisbətən yüksək voltage slew ratelərinin (du/dt) yaranmasıdır, bu da aşağıdakı kimi ifadə olunur:

• ​Çox Yüksək du/dt:​​ 5000 V/μs-dən yüksək spike dəyərləri. Bu adətən aşağıdakılardan qaynaqlanır:
• VFD-nin içindəki IGBT cihazlarının çox yüksək keçid sürəti.
• Uzun mətnə kablolarının parazit kapasitans və induktiv effektləri (xüsusilə, VFD-nin PWM dalğalı formasının yüksələn/alçaqlaşan zamanları ilə etkileşməsi).
• Mətnə izolyasiya xüsusiyyətləri və VFD çıxış pulsları arasında impedans uyğunsuzluğu.
• ​Ciddi Nəticələr:​​
• ​Mətnə Bobin İzolyasiyasının Zararlı Götürülməsi:​​ Ekstremal du/dt, mətnə bobin izolyasiyasını delə bilir, ki, bu da qismi deşiklərə, izolyasiyanın təcrid edilməsinə, və nəhayət, mətnənin arızaya gəlməsinə və ya düşməsinə səbəb olur.
• ​Bearing Dərəcələri və Elektrik Erosiyası:​​ Yüksək du/dt, stray kapasitansların vasitəsilə ortaq moddakı voltaj yaratır, bu da bearing dərəcələrinə səbəb olur. Bu, bearinglərdə elektrik erosiyası, səs artımı, temperaturun yüksəlmesi və bearing ömrünün azalmasına səbəb olur.
• ​IGBT Modulunun Üst Haddən Voltaj Stresi:​​ Reflektə edilmiş və üst-üstə salınmış spike voltajları, IGBT-nin anlık voltajının onun reytinqindən daha yüksək olmasına səbəb olur, bu da modulun arızaya gəlmə riskini artırır ("patlaması").
• ​Elektromagnitik İnterferensiya (EMI):​​ Yüksək frekvanslı voltaj spike-ləri, qısa məsafədən və radyoaktif interferensiyadan etkilənən yaxın elektronik cihazları təsirləyir.
• ​Sistem Uğurluluğunun Azalması:​​ Ümumi sistem arızalarının sayı çox artır, planlaşdırmış olmayan dayanma vaxtlarına səbəb olur və yığılma effektivliyini və davamlılığını təsirləyir.

​2. Həll: FKE Növü Üçfazlı Çıxış Reaktoru (Nanokristallik Qərb)​

Yuxarıda göstərilən yüksək voltaj spike problemini həll etmək üçün, 550kW VFD-nin çıxış tərəfində ​FKE Növü Üçfazlı Çıxış Reaktoru​ quraşdırılması təklif olunur. Bu həll, yüksək du/dt və yüksək frekvanslı interferensiyaları söndürmək üçün xüsusi dizayn edilib.

• ​Əsas Ekipman:​​ FKE Seriyası Üçfazlı Çıxış Reaktoru
• ​Əsas Xüsusiyyətlər:​​
• ​Qərb Materialı:​​ Yüksək performanslı Nanokristallik alloy
• Çox yüksək magnitik permeabilitə və ultra aqır qərb zəruriyyətə malikdir (xüsusilə, kHz-dən MHz-yə qədər yüksək frekvanslı diapazonlarda).
• Adi silis demiri və ferrit materiallarına nisbətən, yüksək keçid frekvanslarında (typiki IGBT keçid frekvansları kHz diapazonunda) yarandıqda, yüksək frekvanslı voltaj spike-lərini və dalgalanma dərəcələrini effektiv olaraq söndürmədə çox daha yaxşı performans göstərir.
• Yüksək magnitik doyumlaşma gücü və müntəzəm yüklərin dayanma qabiliyyəti.
• ​Əsas Texnologiya 1: Yüksək Frekvanslı Induksiya Dövrəninin Söndürülən Siyahısı​
• Nanokristallik qərb və ya bobin yüzeyinə xüsusi idarəedici siyahısının tətbiqi.
• Ekstremal du/dt tərəfindən yarandıqda, MHz səviyyəsinə qədər ultra yüksək frekvanslı indüksiya dövrə zəruriyyətlərini effektiv olaraq dağıtır.
• Yüksək frekvanslarda qərb temperaturunun yüksəlmesini nəzərə alır, magnitik performansın sabit qalmasını təmin edir və yüksək du/dt şərtlərində reaktorun uzunmüddətli uğurluluğunu artırır.
• ​Əsas Texnologiya 2: Çok Katlı Kesimli Bobin Strukturu Parçalanmış Dağılılan Kapasitansi Azaldır​
• Xüsusi çok katlı, kesimli bobin strukturu dizaynının istifadəsi.
• Adi koncentre olunan bobindəki ekvivalent dağılılan kapasitans (Cdw) bir neçə kiçik seriyalı birləşmiş kapasitans ünitələrinə bölünür.
• Ümumi effektiv dağılılan kapasitans dəyəri nəticəsində nəticəsində nəticəsində nəticəsində çox azalır.
• ​Əsas Dəyər:​​
• Reaktorun ​öz rezonans frekvansını​ VFD keçid frekvansından və harmonik frekvanslarından çox yüksək səviyyəyə qaldırır, hədəf frekvans diapazonunda saf induktiv xüsusiyyətləri saxlayır.
• VFD-nin PWM yüksək frekvanslı pulsları və mətnə kablolarının parazit kapasitansı tərəfindən formalaşan osillasyon dövrəsinin inten-siyasını effektiv olaraq zəifləndirir, voltaj spike-lərinin (ringing) amplitud və enerjisini əsasən söndürür.
• Reaktordan keçən yüksək frekvanslı osillasyon dərəcə komponentlərinin sayı azalır.
• ​Əsas Fonksiyalar:​​
• Effektiv olaraq voltaj dalga formasını yumşaldır, çıxış tərəfindəki voltaj slew ratelərini (du/dt) nəzərə alır, spike-ləri təhlükəsiz səviyyələrə endirir.
• Yüksək frekvanslı harmonik dərəcələri süzgəcər, mətnə harmonik zəruriyyətlərini və temperaturun yüksəlmesini azaldır.
• Voltaj refleksiya dalğalarını (Wave Reflection) söndürür.
• Hətt sonundakı harmonik voltaj deformasiya dərəcəsini azaldır.
• Ortak moddakı voltaj və bearing dərəcələrinin riskini azaldır.
• Keçid və radyoaktiv elektromagnitik interferensiya (EMI) riskini azaldır.

​3. Performans Məlumatları (550kW Yığılma Zavodu VFD Senaryosunda Tətbiq Olundu)​​

• ​Voltaj Spike Söndürməsi:​​ Çıxış tərəfindəki du/dt nəticəsində nəticəsində nəticəsində nəticəsində nəticəsində çox azalır, peak dəyərlər 5000 V/μs-dən təhlükəsiz limitlərə (məsələn, <1000 V/μs və ya daha aşağı, konkret dəyərlər sahə ölçmələri ilə təsdiq edilir), mətnə izolyasiya himayəsi tələblərinə cavab verir.
• ​Dərəcə Limitləmə Qabiliyyəti:​​ Mətnənin başlama və ya təz yük dəyişiklikləri zamanı dərəcələrinin effektiv olaraq limitlənməsi, VFD və bağlantıların himayasını təmin edir. Dərəcə limitləmə qabiliyyəti VFD-nin reytinq dərəcəsinin 30%-ina çata bilər.
• ​Azalan Voltaj Deformasiya Dərəcəsi:​​ Yüksək frekvanslı harmonikləri effektiv olaraq süzgəcər. VFD çıxışında ölçülmüş voltaj deformasiya dərəcəsi (THDv) 42%-ə qədər azalır, bu da elektrik mənbəyi keyfiyyətini çox artırır.
• ​Himayə Effekti:​​ IGBT modullarının geri bərpa sərbəst qalmasından və üst haddən voltaj stresindən çox azalır.

​4. İqtisadi Faydalar​

• ​Əsas Komponentlərin Ömrünün Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsində Nəticəsind......