צינור פלורסנט LED הרמוני<>
מהן הרמוניות כוח
התדרים הגבוהים מהתדר הבסיסי נקראים הרמוניות, שהם בדרך כלל כפולים שלמים של התדר הבסיסי (או כפולים לא רציונליים). ניתן לתאר את ההרמוניות של כפולים שלמים לפי סדרות פורייה.
הרמוניות יכולות לגרום לעיוות צורות גל. עיוות זה ניתן לראות בעזרת אוסצילוסקופ, כגון מכשיר לניתוח תחום זמן, אך עדיף להשתמש במכשיר לניתוח תחום תדרים, כגון מנתח ספקטרום. כמובן שניתן להשתמש גם בכמה אוסצילוסקופים מתקדמים עם פונקציית ניתוח ספקטרום.
הרמוניות במערכת אספקת החשמל
הופעתם של זרמים הרמוניים במערכות אספקת החשמל קיימת שנים רבות. בעבר שימשו זרמים הרמוניים על ידי רכבות חשמליות ומכשירי שידור להסדרת מהירות DC תעשייתית, ומיוצרים על ידי מיישרים כספית הממירים את AC לחשמל DC. בשנים האחרונות סוגי הציוד וכמויות הציוד המייצרים הרמוניות גדלו באופן דרמטי וימשיכו לגדול. לכן עלינו לשקול היטב את ההרמוניות ואת ההשפעות השליליות שלה, וכיצד למזער את ההשפעות השליליות.
1 דור הרמוני
במערכת אספקת חשמל נקייה אידיאלית, הזרם והמתח הם גלי סינוס. במעגל פשוט המכיל רכיבים ליניאריים בלבד (התנגדות, השראות וקיבול), הזרם הזורם הוא פרופורציונאלי למתח המופעל, והזרם הזורם הוא גל סינוס.
במערכת אספקת החשמל בפועל, בשל קיומם של עומסים לא ליניאריים, כאשר הזרם זורם בעומס שאינו ליניארי עם המתח המופעל, נוצר זרם לא סינוסי. כל צורת גל תקופתית ניתנת לפירוק לגל סינוס בעל תדר יסודי בתוספת גל סינוס בעל תדרים הרמוניים רבים. התדר ההרמוני הוא כפל אינטגרלי של התדר הבסיסי. לדוגמה, התדר הבסיסי הוא 50 הרץ, ההרמוניה השנייה היא 100 הרץ, וההרמונית השלישית היא 150 הרץ. לכן צורת הגל הנוכחית המעוותת עשויה להיות מורכבת מהרמונית שנייה, הרמונית שלישית ... אולי עד הרמוניה השלושים.
2 סוגי ציוד המייצרים הרמוניות
כל העומסים הלא ליניאריים יכולים לייצר זרמים הרמוניים. סוגי הציוד שיוצרים הרמוניות הם: ספק כוח במתג (SMPS), נטל צינור פלורסנט אלקטרוני, ציוד בקרת מהירות, אספקת חשמל (UPS), ציוד ליבת ברזל מגנטי ומכשירים ביתיים מסוימים כגון טלוויזיות.
(1) ספק כוח מצב מתג (SMPS):
רוב המכשירים האלקטרוניים המודרניים משתמשים בספקי כוח ממותגים (SMPS). הם שונים מהציוד הישן. הם החליפו את הכסף והמיישר המסורתיים באספקת החשמל ישירות דרך מכשיר המיישר הניתן לשליטה כדי לטעון את קבל האחסון, ולאחר מכן להשתמש במתח וזרם מתאימים. השיטה מפיקה את זרם ה- DC הנדרש. היתרון בכך עבור יצרני ציוד הוא שניתן להפחית במידה ניכרת את גודל המכשיר, מחירו ומשקלו. חסרונו הוא שלא משנה באיזה דגם מדובר, הוא אינו יכול לשאוב זרם רציף מאספקת החשמל, אלא יכול לצייר רק פולסים. נוֹכְחִי. זרם דופק זה מכיל מספר רב של רכיבים הרמוניים שלישיים ומעלה.
(2) נטל צינור ניאון אלקטרוני:
חיסוני צינור ניאון אלקטרוניים אומצו בשנים האחרונות באופן נרחב. יתרונו בכך שהוא יכול לשפר משמעותית את יעילות הצינור בעת עבודה בתדרים גבוהים, אך חסרונו הוא שהמהפך שלו יוצר הרמוניות ורעש חשמלי בזרם אספקת החשמל. השימוש בדגמים עם תיקון גורם הספק יכול להפחית הרמוניות, אך העלות יקרה.
(3) מכשיר שידור ויסות מהירות DC:
בקר המהירות של מנוע DC משתמש בדרך כלל במעגל מיישר גשר תלת פאזי, המכונה גם מעגל מיישר גשר בעל 6 פעימות, מכיוון שבצד פלט DC ישנן שש פולסים לכל מחזור (אחד על חצי הגל של כל שלב ). השראות של מנוע DC מוגבל, ולכן יש גל פועם של 300 הרץ בזרם DC (כלומר פי 6 מתדירות אספקת החשמל), שמשנה את צורת הגל של זרם אספקת החשמל.
(4) ספק כוח ללא הפרעה (UPS):
ישנם סוגים רבים ושונים של UPS בהתאם לשיטת המרת החשמל ושיטת ההמרה המשמשת את ספק הכוח החיצוני לספק הכוח הפנימי. הסוגים העיקריים הם: UPS מקוון, UPS לא מקוון ו- UPS אינטראקציה. עומסים המופעלים על ידי UPS הם תמיד ציוד מידע אלקטרוני, שאינו לינארי ומכיל מספר רב של הרמוניות בסדר נמוך.
(5) מכשיר ליבה מגנטי:
הקשר בין זרם המגנטיזציה וצפיפות השטף המגנטי בכור עם ליבת ברזל הוא תמיד לא ליניארי. אם צורת הגל הנוכחית היא גל סינוס (כלומר ההתנגדות במעגל גדולה), יהיו הרמוניות גבוהות יותר בשדה המגנטי, הנחשב לתהליך מגנטיזציה מאולצת. אם המתח המופעל על הסליל הוא צורת גל סינוסואידית (כלומר התנגדות הסדרה קטנה), צפיפות השטף המגנטי תהיה גם צורת גל סינוסואידית, וצורת הגל הנוכחית מכילה הרמוניות גבוהות יותר, הנחשבות לתהליך מגנטיזציה חופשית.
3 בעיות ופתרונות הנגרמים על ידי הרמוניות
זרמים הרמוניים עלולים לגרום לבעיות הן במערכת אספקת החשמל והן במכשיר. עם זאת, ההשפעות והפתרונות שונים מאוד, ויש לטפל בהם בנפרד; השיטות המתאימות לביטול ההשפעות המזיקות של הרמוניות במכשיר אינן יכולות להפחית את העיוות הנגרם מההרמוניות במערכת החשמל, ולהיפך.
(1) בעיות הרמוניות במכשיר ובפתרונות:
ישנן מספר בעיות נפוצות ותכופות הנגרמות על ידי הרמוניות: עיוות מתח, רעש חציית אפס, התחממות יתר של הקווים הנייטרליים, התחממות יתר של השנאי, תפקוד לקוי של מפסקים וכו '.
Dist עיוות מתח: מכיוון שלמערכת החשמל יש עכבה פנימית, זרם העומס ההרמוני יגרום לעיוות המתח ההרמוני של צורת גל המתח (זהו המקור ל" שטוח" גל). עכבה זו כוללת שני מרכיבים: עכבה של קו הכבלים הפנימי של המכשיר החשמלי לאחר ממשק החשמל (PCC) והעכבה של מערכת החשמל לפני ה- PCC. שנאי אספקת החשמל אצל המשתמש הוא דוגמה ל- PCC.
זרם העומס המעוות הנגרם מהעומס הלא ליניארי מייצר ירידת מתח מעוותת על עכבת הכבל. צורת הגלים המתוחים המעוותים המסונתזים מתווספת לכל העומסים האחרים המחוברים לאותו מעגל, וגורמת לזרמים הרמוניים לזרום, גם אם עומסים אלה הם עומסים ליניאריים.
הפתרון הוא להפריד בין קו אספקת החשמל של העומס המייצר הרמוניות מקו אספקת החשמל של העומס הרגיש להרמוניות. העומס הלינארי והעומס הלא לינארי מוזנים על ידי מעגלים שונים מאותה נקודת ממשק כוח, כך שנוצר העומס הלא ליניארי. מתח מעוות לא יועבר לעומס הליניארי.
Noise רעש חציית אפס: בקרים אלקטרוניים רבים צריכים לזהות את נקודת מעבר האפס של המתח כדי לקבוע מתי העומס מחובר. זה נעשה על מנת להפעיל את העומס האינדוקטיבי כאשר המתח חוצה את האפס מבלי ליצור מתח יתר חולף, ובכך להפחית הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) ומזעזעי מתח על התקני מיתוג מוליכים למחצה. כאשר יש הרמוניות מסדר גבוה או מתח יתר חולף על אספקת החשמל, קצב השינוי של המתח במעבר האפס גבוה מאוד וקשה לקביעתו, מה שמוביל לתקלות. למעשה, יכולים להיות מספר מעברי אפס בכל חצי גל.
Eating התחממות יתר של הקו הניטראלי: במערכת אספקת חשמל תלת פאזית בעלת ארבעה חוטים שבה הנקודה הנייטרלית מקורקעת ישירות, כאשר העומס מייצר 3N זרמים הרמוניים, הקו הנייטרלי יזרום דרך סכום הזרמים ההרמוניים 3N של כל שלב. לדוגמה, כאשר העומס התלת פאזי אינו מאוזן, הזרם הזורם דרך החוט הנייטרלי יהיה גדול יותר. ניסויי מחקר אחרונים מצאו כי הזרם הניטראלי עשוי להיות גדול מזרם הפאזה של כל שלב. גורם לחוט הנייטרלי להתחמם גבוה מדי, להגדיל את אובדן הקו ואפילו לשרוף את החוט.
הפתרון הנוכחי הוא הגדלת שטח החתך של החוט הנייטרלי במערכת אספקת החשמל התלת פאזית בעלת ארבעה חוטים. הדרישה המינימלית היא להשתמש בחוט בעל אותו חתך כמו חוט הפאזה. הוועדה הבינלאומית לאלקטרו-טכני (חברת החשמל) הציעה כי חתך הרוחב של המוליך הניטרלי צריך להיות 200% מהחתך של מוליך הפאזה.
Rise עליית טמפרטורת שנאי גבוהה מדי: כאשר השנאי עם חיווט Yyn מייצר זרם הרמוני 3N מעומס הצד המשני, בנוסף לסכום הזרם הבלתי מאוזן של תלת פאזי על הקו הנייטרלי, הזרם ההרמוני 3N יזרום גם סכום אלגברי , והזרם ההרמוני זורם לרשת דרך הצד העיקרי של השנאי. הדרך הקלה ביותר לפתור את הבעיות הנ"ל היא להשתמש בשנאי המחובר ל- Dyn כדי לגרום לזרם ההרמוני שנוצר מהעומס להסתובב בפיתול הדלתא של השנאי מבלי לזרום לרשת החשמל.
לא משנה אם הזרם ההרמוני זורם לרשת החשמל או לא, כל הזרמים ההרמוניים יגדילו את אובדן הכוח של השנאי ויגדילו את עליית הטמפרטורה של השנאי.
⑤ גורם לתקלה של מפסק זרם השיא: מפסק זרם שיורי (RCCB) פועל לפי סכום הזרמים העוברים בשנאי רצף האפס. אם סכום הזרמים גדול מהגבול המדורג, הוא יכבה וינתק את אספקת החשמל. ישנן שתי סיבות לתקלה ב- RCCB כאשר מתרחשות הרמוניות: ראשית, מכיוון ש- RCCB הוא מכשיר אלקטרומכני, לפעמים הוא אינו יכול לזהות במדויק את סכום הרכיבים בתדר גבוה, כך שהוא יטעות בטעות. שנית, בשל הזרם ההרמוני, הזרם הזורם במעגל יהיה גדול מהערך המחושב או הנמדד פשוט. רוב מכשירי המדידה הניידים אינם יכולים למדוד את ערך הריבוע הממוצע של הזרם אלא רק את הערך הממוצע, ואז להניח שצורת הגל היא סינוס טהור, ולאחר מכן להכפיל גורם תיקון כדי לקבל את הקריאה. כשיש הרמוניות, התוצאה של קריאה זו עשויה להיות נמוכה בהרבה מהערך האמיתי, ומשמעות הדבר היא שיחידת הטיול מוגדרת לערך נמוך מאוד.
עכשיו אתה יכול לקנות מפסק שיכול לזהות את ערך הריבוע הממוצע של הזרם, יחד עם טכנולוגיית מדידת הערך הממוצע של ערך השורש, ולתקן את ערך ההגדרה של יחידת הטיול כדי להבטיח את האמינות של ספק הכוח.
הרמוניות של צינור פלורסנט LED של Benwei נמצאות כיום ב- &; 5%
