ce sunt armonicele?
într-un sistem de energie electrică, o armonică este o tensiune sau curent la un multiplu al frecvenței fundamentale a sistemului. Armonicile pot fi descrise cel mai bine ca forma sau caracteristicile unei forme de undă de tensiune sau curent în raport cu frecvența sa fundamentală. Când formele de undă se abat de la o formă de undă sinusoidală, ele conțin armonici.
frecvențele armonice din rețeaua electrică sunt o cauză frecventă a problemelor de calitate a energiei, rezultând o încălzire crescută a echipamentului și a conductorilor, rateuri la turații variabile și pulsații de cuplu în motoare.
ce cauzează armonicile?
sarcinile electrice de curent alternativ sunt denumite fie liniare, fie neliniare, în funcție de modul în care atrag curentul de la forma de undă a sursei de alimentare. Cu o sarcină liniară, relația dintre formele de undă de tensiune și curent este sinusoidală, iar curentul în orice moment este proporțional cu tensiunea; aceasta este cunoscută sub numele de legea lui Ohm. Exemple de sarcini liniare includ transformatoare, motoare și condensatoare.
cu o sarcină neliniară, curentul nu este proporțional cu tensiunea și fluctuează pe baza impedanței de sarcină alternativă, ceea ce înseamnă că curentul pe care îl atrage nu are aceeași formă de undă ca tensiunea de alimentare. Sarcinile neliniare atrag curenții în impulsuri scurte abrupte. Aceste impulsuri distorsionează formele de undă curente, care la rândul lor generează armonici care pot duce la probleme de putere care afectează atât echipamentul sistemului de distribuție, cât și sarcinile conectate la acesta. Exemple de sarcini neliniare includ redresoare, unități de viteză variabilă și dispozitive electronice precum computere, imprimante, Televizoare, servere și sisteme de telecomunicații care utilizează tehnologii de conversie a energiei în mod comutat (SMPS).
care sunt consecințele armonicelor?
capacitatea unui sistem de alimentare de a funcționa la niveluri optime este compromisă atunci când distorsiunea armonică intră în sistem. Armonicile creează ineficiențe în operațiunile echipamentelor datorită nevoii crescute de consum de energie. Creșterea curentului general necesar creează costuri mai mari de instalare și utilitate, supraîncălzire și rentabilitate scăzută.
cum poți reduce armonicele?
câteva dintre cele mai populare moduri de a controla armonicile includ:
- încercarea de a reduce curenții armonici produși de sarcină. Adăugarea unui reactor de linie sau a unui transformator în serie va reduce semnificativ armonicile, precum și va oferi beneficii de protecție tranzitorii.
- adăugarea de filtre fie pentru a sifona curenții armonici din sistem, blocând astfel curenții să intre în sistem în primul rând, fie pentru a furniza curenții armonici local. De exemplu, adăugarea unui filtru de șunt scurtcircuitează curenții armonici cât mai aproape de sursa de distorsiune cât mai practică. Acest lucru ține curenții în afara sistemului de alimentare. Filtrul de șunt este o alegere populară a filtrului, deoarece este rentabil și poate corecta factorul de putere de încărcare, eliminând în același timp curentul armonic.
- modificarea răspunsului în frecvență al sistemului cu filtre, inductoare sau condensatoare. Filtrele Active funcționează prin furnizarea electronică a componentei armonice a curentului într-o sarcină neliniară.
- furnizarea de conexiuni de transformare, care pot reduce curenții armonici în sistemele trifazate.
- schimbarea dimensiunii condensatorului. Aceasta este adesea una dintre opțiunile cele mai puțin costisitoare atât pentru utilități, cât și pentru clienții industriali.
aveți probleme cu armonicile? Vizitați anixter.com/contact pentru a obține ajutor de la unul dintre inginerii noștri electricieni experți.