Vad är övertoner?
i ett elektriskt kraftsystem är en harmonisk en spänning eller ström vid en multipel av systemets grundläggande frekvens. Övertoner kan bäst beskrivas som formen eller egenskaperna hos en spännings-eller strömvågform i förhållande till dess grundläggande frekvens. När vågformer avviker från en sinusform innehåller de övertoner.
harmoniska frekvenser i elnätet är en vanlig orsak till elkvalitetsproblem, vilket resulterar i ökad uppvärmning i utrustning och ledare, feltändning i frekvensomriktare och vridmomentpulsationer i motorer.
Vad orsakar övertoner?
AC elektriska belastningar kallas antingen linjära eller icke-linjära, beroende på hur de drar ström från nätspänningsvågformen. Med en linjär belastning är förhållandet mellan spännings-och strömvågformerna sinusformade och strömmen är när som helst proportionell mot spänningen; Detta är känt som Ohm oc-lag. Exempel på linjära belastningar inkluderar transformatorer, motorer och kondensatorer.
med en icke-linjär belastning är strömmen inte proportionell mot spänningen och fluktuerar baserat på alternerande belastningsimpedans, vilket betyder att strömmen den drar inte har samma vågform som matningsspänningen. Icke-linjära belastningar drar strömmar i abrupta korta pulser. Dessa pulser snedvrider de nuvarande vågformerna, vilket i sin tur genererar övertoner som kan leda till strömproblem som påverkar både distributionssystemets utrustning och de belastningar som är anslutna till den. Exempel på icke-linjära belastningar inkluderar likriktare, enheter med variabel hastighet och elektroniska enheter som datorer, skrivare, TV-apparater, servrar och telekomsystem som använder strömomvandlingsteknik (SMPS).
vilka är konsekvenserna av övertoner?
ett kraftsystem s förmåga att prestera på optimala nivåer äventyras när harmonisk distorsion kommer in i systemet. Övertoner skapar ineffektivitet i utrustningsoperationer på grund av det ökade behovet av strömförbrukning. Ökningen av den totala strömmen som krävs skapar högre installations-och nyttokostnader, överhettning och minskad lönsamhet.
Hur kan du minska övertoner?
några av de mest populära sätten att kontrollera övertoner inkluderar:
- försöker minska de harmoniska strömmar som produceras av lasten. Att lägga till en linje reaktor eller transformator i serie kommer att avsevärt minska övertoner, samt ge övergående skyddsfördelar.
- lägga till filter för att antingen sippra de harmoniska strömmarna från systemet och därigenom blockera strömmarna från att komma in i systemet i första hand eller leverera de harmoniska strömmarna lokalt. Till exempel, lägga till en shunt filter kortslutning harmoniska strömmar så nära källan till distorsion som praktiskt. Detta håller strömmarna ur matningssystemet. Shuntfiltret är ett populärt filterval eftersom det är kostnadseffektivt och kan korrigera belastningsfaktorn samtidigt som den harmoniska strömmen avlägsnas.
- ändra systemets frekvensrespons med filter, induktorer eller kondensatorer. Aktiva filter fungerar genom att elektroniskt leverera den harmoniska komponenten i strömmen till en icke-linjär belastning.
- tillhandahåller transformatoranslutningar, vilket kan minska harmoniska strömmar i trefassystem.
- ändra kondensatorns storlek. Detta är ofta ett av de billigaste alternativen för både verktyg och industrikunder.
har du problem med övertoner? Besök anixter.com/contact för att få hjälp av en av våra expert elingenjörer.