czym są harmoniczne?
w systemie elektroenergetycznym harmoniczny jest napięciem lub prądem o wielokrotności podstawowej częstotliwości systemu. Harmoniczne można najlepiej opisać jako kształt lub charakterystykę przebiegu napięcia lub prądu w stosunku do jego podstawowej częstotliwości. Gdy przebiegi odbiegają od kształtu sinusoidy, zawierają harmoniczne.
częstotliwości harmoniczne w sieci elektroenergetycznej są częstą przyczyną problemów z jakością zasilania, co powoduje zwiększone nagrzewanie się urządzeń i przewodów, niedopasowanie w napędach o zmiennej prędkości obrotowej i pulsacje momentu obrotowego w silnikach.
co powoduje harmoniczne?
obciążenia elektryczne prądu przemiennego są określane jako liniowe lub nieliniowe, w zależności od tego, w jaki sposób pobierają prąd z przebiegu zasilania sieciowego. Przy obciążeniu liniowym zależność między przebiegami napięcia i prądu jest sinusoidalna, a prąd w dowolnym momencie jest proporcjonalny do napięcia; jest to znane jako prawo Ohma Przykładami obciążeń liniowych są transformatory, silniki i kondensatory.
przy nieliniowym obciążeniu prąd nie jest proporcjonalny do napięcia i waha się w oparciu o zmienną impedancję obciążenia, co oznacza, że prąd, który pobiera, nie ma takiego samego kształtu fali jak napięcie zasilające. Nieliniowe obciążenia przyciągają prądy w nagłych krótkich impulsach. Impulsy te zniekształcają przebieg prądowy, co z kolei generuje harmoniczne, które mogą prowadzić do problemów z zasilaniem, wpływających zarówno na urządzenia systemu dystrybucyjnego, jak i obciążenia z nim związane. Przykłady obciążeń nieliniowych obejmują prostowniki, napędy o zmiennej prędkości i urządzenia elektroniczne, takie jak komputery, drukarki, Telewizory, serwery i systemy telekomunikacyjne, które wykorzystują technologie konwersji mocy zasilacza w trybie przełączanym (SMPS).
jakie są konsekwencje harmonicznych?
zdolność systemu zasilania do wykonywania na optymalnych poziomach jest zagrożona, gdy zniekształcenia harmoniczne wchodzą do systemu. Harmoniczne powodują nieefektywność pracy urządzeń ze względu na zwiększone zapotrzebowanie na zużycie energii. Wzrost całkowitego wymaganego prądu powoduje wyższe koszty instalacji i użytkowania, przegrzanie i obniżenie rentowności.
jak zmniejszyć harmoniczne?
kilka najpopularniejszych sposobów kontrolowania harmonicznych to:
- próba redukcji prądów harmonicznych wytwarzanych przez obciążenie. Dodanie reaktora liniowego lub transformatora szeregowego znacznie zmniejszy harmoniczne, a także zapewni przejściowe korzyści ochronne.
- dodawanie filtrów do albo wysysania prądów harmonicznych z systemu, blokując w ten sposób prądy przed wejściem do systemu w pierwszej kolejności, lub zasilania prądów harmonicznych lokalnie. Na przykład, dodanie filtra bocznikowego zwarć obwodów prądów harmonicznych tak blisko źródła zniekształceń, jak praktyczne. To utrzymuje prądy poza systemem zasilania. Filtr bocznikowy jest popularnym wyborem filtrów, ponieważ jest opłacalny i może skorygować współczynnik mocy obciążenia, jednocześnie usuwając prąd harmoniczny.
- Filtry aktywne działają poprzez elektroniczne dostarczanie składowej harmonicznej prądu do nieliniowego obciążenia.
- zapewnienie połączeń transformatorowych, które mogą redukować prądy harmoniczne w układach trójfazowych.
- Zmiana rozmiaru kondensatora. Jest to często jedna z najtańszych opcji zarówno dla przedsiębiorstw użyteczności publicznej, jak i klientów przemysłowych.
masz problemy z harmonicznymi? Odwiedź anixter.com/contact aby uzyskać pomoc od jednego z naszych ekspertów elektryków.