Reducerea armonicilor în sistemele de alimentare electrică
Cum se manipulează armoniile în sistemele de alimentare electrică
În timp ce armonicile muzicale pot fi plăcute urechii, armonicele de curent electric reprezintă o problemă din ce în ce mai mare în sistemele de alimentare. Echipamentele și cablurile se pot supraîncălzi, motoarele pot fi deteriorate, iar factura dvs. electrică ar putea fi mult mai mare decât trebuie.
Fără a intra în ecuațiile Fourier sau a necesita un nivel de cunoștințe de inginerie electrică, să analizăm cauza armonicelor din sistemele de alimentare actuale și modul în care o revizuire a ingineriei energetice a instalațiilor dvs. poate ajuta la rezolvarea problemei.
Undele armonice în comparație cu curentul alternativ normal și undele de tensiune
Definiția dicționarului „armonici” este: O undă a cărei frecvență este un număr întreg al unei alte unde.
Forma de undă obișnuită a curentului alternativ în majoritatea circuitelor de energie electrică este o undă sinusoidală care schimbă direcțiile la o anumită frecvență, de obicei 50 sau 60 hertz. O sarcină electrică liniară atrage curent la aceeași frecvență și formă de undă sinusoidală ca frecvența de tensiune și forma de undă, deși calendarul sau faza dintre curent și tensiune se pot modifica.
Exemple de sarcini liniare includ iluminatul cu incandescență și încălzitoarele electrice. Sarcina pentru motoarele de curent alternativ cu viteză constantă este aproape liniară, iar curentul de sarcină este o undă sinusoidală cu distorsiuni foarte mici, deoarece sarcinile liniare sunt relativ constante și nu produc frecvențe noi (armonice).
Încărcările neliniare, totuși, provoacă armonici, deoarece trag curent la alte frecvențe decât 60 Hz, în impulsuri bruste și inegale. Aceste distorsiuni non-sinusoidale în formele de undă de curent și tensiune se stratifică apoi ca frecvențe multiple pe frecvența fundamentală. Aceste frecvențe multiple se numesc armonici.
Birourile au multe surse de încărcări neliniare care sunt generatoare de armonici, cum ar fi calculatoare, imprimante, copiatoare și drivere LED pentru iluminat fluorescent. Sursele industriale de încărcări neliniare includ surse de alimentare neîntreruptibile, redresoare, variabile de frecvență/viteză pentru motoare, controlere programabile și iluminare fluorescentă.
Armonicile se pot strecura în sistemul dvs. de alimentare
Procentul de încărcări neliniare în clădirile de birouri și în instalațiile industriale a crescut în ultimul deceniu, deoarece iluminatul cu incandescență este înlocuit cu iluminatul fluorescent, deoarece mai multe computere și controlere programabile sunt conectate la sistemul electric și întrucât mai multe motoare electrice utilizează variatoare de frecvență variabilă (VFD). Perturbările armonice pot fi transmise și din rețea dacă aveți un condensator de filtrare a factorului de putere nefiltrat pe puterea dvs. de intrare.
Armoniile a treia sunt cauzate de sursele de alimentare din computere și balasturile electronice și pot duce la un curent neutru mai mare decât curenții de fază.
Armonica a cincea și a șaptea produse de redresoarele trifazate de pod în sursele de alimentare ale VFD-urilor cu șase impulsuri creează cupluri pulsatorii care pot provoca vibrații ale arborelui și pot deteriora rulmenții și cuplajele motorului.