mik azok a harmonikusok?
egy elektromos rendszerben a harmonikus feszültség vagy áram a rendszer alapfrekvenciájának többszörösén. A harmonikusokat legjobban úgy lehet leírni, mint egy feszültség vagy áram hullámforma alakját vagy jellemzőit az alapfrekvenciájához viszonyítva. Amikor a hullámformák eltérnek a sinewave alakjától, harmonikusokat tartalmaznak.
az elektromos hálózat harmonikus frekvenciái gyakran okoznak áramminőségi problémákat, ami fokozott fűtést eredményez a berendezésekben és a vezetőkben, a változó sebességű hajtásokban és a motorok nyomatékának pulzálásában.
mi okozza a harmonikusokat?
a váltakozó áramú elektromos terheléseket lineárisnak vagy nemlineárisnak nevezzük, attól függően, hogy miként vonják le az áramot a hálózati tápegység hullámformájából. Lineáris terhelés esetén a feszültség és az áram hullámformái közötti kapcsolat szinuszos, és az áram bármikor arányos a feszültséggel; ez az úgynevezett Ohm Ohio s törvény. A lineáris terhelések példái közé tartoznak a transzformátorok, motorok és kondenzátorok.
nemlineáris terhelés esetén az áram nem arányos a feszültséggel, és a váltakozó terhelési impedancia alapján ingadozik, vagyis az általa húzott áramnak nincs ugyanolyan hullámformája, mint a tápfeszültségnek. A nemlineáris terhelések hirtelen rövid impulzusokban húzzák az áramokat. Ezek az impulzusok torzítják az aktuális hullámformákat, ami viszont olyan harmonikusokat generál, amelyek energiaproblémákhoz vezethetnek, amelyek mind az elosztórendszer berendezéseit, mind a hozzá kapcsolódó terheléseket érintik. A nemlineáris terhelések példái közé tartoznak az egyenirányítók, a változó sebességű meghajtók és az olyan elektronikus eszközök, mint a számítógépek, nyomtatók, TV-k, szerverek és távközlési rendszerek, amelyek kapcsolt üzemmódú tápegység (SMPS) energiaátalakítási technológiákat használnak.
milyen következményei vannak a harmonikusoknak?
a villamosenergia-rendszer az optimális szinten történő teljesítőképessége veszélybe kerül, amikor a harmonikus torzítás belép a rendszerbe. A harmonikusok a megnövekedett energiafogyasztás miatt nem hatékonyak a berendezések működésében. A szükséges teljes áram növekedése magasabb telepítési és közüzemi költségeket, túlmelegedést és csökkent jövedelmezőséget eredményez.
hogyan lehet csökkenteni a harmonikusokat?
a harmonikusok vezérlésének néhány legnépszerűbb módja a következők:
- megpróbálja csökkenteni a terhelés által termelt harmonikus áramokat. A Soros reaktor vagy transzformátor soros hozzáadása jelentősen csökkenti a harmonikusokat, valamint átmeneti védelmi előnyöket biztosít.
- szűrők hozzáadása vagy a harmonikus áramok elszívásához a rendszerről, ezáltal megakadályozva az áramok bejutását a rendszerbe, vagy a harmonikus áramok helyi ellátását. Például egy sönt szűrő hozzáadása rövidzárlatot okoz a harmonikus áramoknak a torzítás forrásához olyan közel, amennyire praktikus. Ez távol tartja az áramokat az ellátórendszertől. A sönt szűrő népszerű szűrő választás, mert költséghatékony, és korrigálja a terhelési teljesítménytényezőt, miközben eltávolítja a harmonikus áramot is.
- a rendszer frekvenciaválaszának módosítása szűrőkkel, induktorokkal vagy kondenzátorokkal. Az aktív szűrők úgy működnek, hogy az áram harmonikus komponensét elektronikusan nemlineáris terhelésre szállítják.
- transzformátor csatlakozások biztosítása, amelyek csökkenthetik a harmonikus áramokat háromfázisú rendszerekben.
- a kondenzátor méretének megváltoztatása. Ez gyakran az egyik legolcsóbb lehetőség mind a közművek, mind az ipari ügyfelek számára.
problémái vannak a harmonikusokkal? Látogatás anixter.com/contact kérjen segítséget az egyik szakértő villamosmérnökünktől.