Harmonična LED fluorescentna cijev<>
Što su harmonici snage
Frekvencije veće od osnovne frekvencije nazivaju se harmonici, koji su općenito cjelobrojni višekratnici osnovne frekvencije (ili iracionalni višekratnici). Harmonici cjelobrojnih višekratnika mogu se opisati Fourierovim nizom.
Harmoniki mogu uzrokovati izobličenje valnog oblika. Ovo izobličenje može se vidjeti osciloskopom, poput instrumenta za analizu vremenske domene, ali najbolje je koristiti instrument za analizu u frekvencijskoj domeni, poput analizatora spektra. Naravno, mogu se koristiti i neki vrhunski osciloskopi s funkcijom analize spektra.
Harmonike u sustavu napajanja
Pojava harmonijskih struja u sustavima napajanja postoji već dugi niz godina. U prošlosti su harmoničke struje koristile električne željeznice i industrijski prijenosni uređaji za regulaciju brzine istosmjerne struje, a proizvodili su ih ispravljači žive koji pretvaraju izmjeničnu u istosmjernu energiju. Posljednjih godina, vrste i količine opreme koja stvara harmonike dramatično su porasle i nastavit će rasti. Stoga moramo pažljivo razmotriti harmonike i njihove štetne učinke te kako minimizirati štetne učinke.
1 Harmonijska generacija
U idealnom čistom sustavu napajanja, struja i napon su sinusni valovi. U jednostavnom krugu koji sadrži samo linearne komponente (otpor, induktivitet i kapacitet) struja teče proporcionalno primijenjenom naponu, a struja teče sinusni val.
U stvarnom sustavu napajanja, zbog postojanja nelinearnih opterećenja, kada struja teče kroz opterećenje koje nije linearno s primijenjenim naponom, nastaje nesinusoidna struja. Bilo koji periodični valni oblik može se razgraditi u sinusni val s osnovnom frekvencijom plus sinusni val s mnogo harmonijskih frekvencija. Harmonijska frekvencija integralni je višekratnik osnovne frekvencije. Na primjer, osnovna frekvencija je 50 Hz, drugi harmonik 100 Hz, a treći harmonik 150 Hz. Stoga se iskrivljeni valni oblik struje može sastojati od drugog harmonika, trećeg harmonika ... možda do tridesetog harmonika.
2 Vrste opreme koje stvaraju harmonike
Sva nelinearna opterećenja mogu generirati harmonijske struje. Vrste opreme koje stvaraju harmonike su: napajanje prekidačem (SMPS), elektronička balastna cijev s fluorescentnim cijevima, oprema za kontrolu brzine, neprekidno napajanje (UPS), oprema s magnetskom jezgrom i određeni kućanski aparati, poput televizora.
(1) Napajanje prekidačem (SMPS):
Većina modernih elektroničkih uređaja koristi napajanje s komutiranim načinom rada (SMPS). Razlikuju se od stare opreme. Zamijenili su tradicionalni napon i ispravljač napajanjem izravno putem upravljačkog ispravljačkog uređaja za punjenje kondenzatora za pohranu, a zatim upotrijebili odgovarajući izlazni napon i struju. Metoda daje potrebnu istosmjernu struju. Prednost ovoga za proizvođače opreme je u tome što se veličina, cijena i težina uređaja mogu uvelike smanjiti. Nedostatak mu je što bez obzira o kojem se modelu radi, ne može crpiti kontinuiranu struju iz napajanja, već samo izvlači impulse. Trenutno. Ova impulsna struja sadrži veliki broj komponenti trećih i viših harmonika.
(2) Elektronički balast od fluorescentnih cijevi:
Elektronički prigušnici s fluorescentnim cijevima široko su prihvaćeni posljednjih godina. Njegova je prednost u tome što može značajno poboljšati učinkovitost cijevi pri radu na visokim frekvencijama, ali nedostatak joj je to što njezin pretvarač stvara harmonike i električnu buku u struji napajanja. Korištenje modela s korekcijom faktora snage može smanjiti harmonike, ali su troškovi skupi.
(3) Prijenosni uređaj za regulaciju istosmjerne brzine:
Regulator brzine istosmjernog motora obično koristi trofazni mostni ispravljački krug, koji se naziva i šesto impulsni ispravljački krug, jer na istosmjernoj izlaznoj strani ima šest impulsa po ciklusu (po jedan na poluvalu svake faze ). Induktivnost istosmjernog motora je ograničena, pa u istosmjernoj struji postoji pulsirajući val od 300 Hz (to jest 6 puta veća frekvencija napajanja), koji mijenja valni oblik struje napajanja.
(4) Neprekidno napajanje (UPS):
Postoji mnogo različitih vrsta UPS -a prema metodi pretvaranja energije i metodi pretvaranja koju koristi vanjsko napajanje u unutarnje napajanje. Glavne vrste su: mrežni UPS, izvanmrežni UPS i UPS za linijsku interakciju. Opterećenja koja pokreće UPS uvijek su elektronička informacijska oprema koja nije linearna i sadrži veliki broj harmonika niskog reda.
(5) Uređaj s magnetskom jezgrom:
Odnos između magnetizirajuće struje i gustoće magnetskog toka u reaktoru sa željeznom jezgrom uvijek je nelinearan. Ako je trenutni valni oblik sinusni val (to jest, otpor u krugu je velik), u magnetskom polju bit će viših harmonika, što se smatra procesom prisilne magnetizacije. Ako je napon koji se primjenjuje na zavojnicu sinusoidni valni oblik (to jest, serijski otpor je mali), gustoća magnetskog toka bit će također sinusoidna valna forma, a trenutni valni oblik sadrži više harmonike, što se smatra procesom slobodne magnetizacije.
3 Problemi i rješenja nastala uslijed harmonika
Harmonijske struje mogu uzrokovati probleme i u sustavu napajanja i u uređaju. Međutim, učinci i rješenja vrlo su različiti, pa se s njima treba baviti zasebno; metode prikladne za uklanjanje štetnih učinaka harmonika u uređaju ne mogu smanjiti izobličenja uzrokovana harmonicima u elektroenergetskom sustavu i obrnuto.
(1) Harmonički problemi u uređaju i rješenja:
Postoji nekoliko uobičajenih i učestalih problema uzrokovanih harmonikom: izobličenje napona, šum pri prijelazu nulte točke, pregrijavanje neutralne linije, pregrijavanje transformatora, neispravnost prekidača itd.
Dist Izobličenje napona: Budući da elektroenergetski sustav ima unutarnju impedanciju, harmonička struja opterećenja uzrokovat će izobličenje harmonijskog napona valnog oblika napona (ovo je izvor vala &; ravni vrh &). Ova impedancija ima dvije komponente: impedanciju unutarnje kabelske linije električnog uređaja nakon sučelja za napajanje (PCC) i impedanciju elektroenergetskog sustava prije PCC -a. Transformator napajanja kod korisnika je primjer PCC -a.
Iskrivljena struja opterećenja uzrokovana nelinearnim opterećenjem stvara iskrivljeni pad napona na impedanciji kabela. Sintetizirani izobličen valni oblik napona dodaje se svim ostalim opterećenjima spojenim na isti krug, uzrokujući protok harmonijskih struja, čak i ako su to opterećenja linearna opterećenja.
Rješenje je odvojiti dovod napajanja opterećenja koje stvara harmonike od voda za napajanje opterećenja osjetljivog na harmonike. Linearno i nelinearno opterećenje napajaju se različiti krugovi iz iste točke sučelja napajanja, tako da se generira nelinearno opterećenje. Iskrivljeni napon neće se provoditi na linearno opterećenje.
Noise Buka nultog prijelaza: Mnogi elektronički kontroleri moraju otkriti nulto križno mjesto napona kako bi utvrdili kada je opterećenje spojeno. To se radi kako bi se uključilo induktivno opterećenje kada napon prijeđe nulu bez stvaranja prijelaznog prenapona, čime se smanjuju elektromagnetske smetnje (EMI) i udarni naponi na poluvodičkim sklopnim uređajima. Kad na napajanju postoje harmonici visokog reda ili prolazni prenaponi, brzina promjene napona na nultom prijelazu vrlo je velika i teško ju je odrediti, što dovodi do kvarova. Zapravo, u svakom poluvalu može biti više nula prijelaza.
OverPregrijavanje neutralne linije: U trofaznom četverožičnom sustavu napajanja gdje je neutralna točka izravno uzemljena, kada opterećenje stvara 3N harmoničke struje, neutralna linija će teći kroz zbroj 3N harmoničkih struja svake faze. Na primjer, kada je trofazno opterećenje neuravnoteženo, struja koja teče kroz neutralnu žicu bit će veća. Nedavni istraživački pokusi otkrili su da neutralna struja može biti veća od fazne struje bilo koje faze. Dovodi do pregrijavanja neutralne žice, povećanja gubitka linije, pa čak i spaljivanja žice.
Sadašnje rješenje je povećanje površine poprečnog presjeka neutralne žice u trofaznom četverožičnom sustavu napajanja. Minimalni zahtjev je korištenje žice istog presjeka kao i fazna žica. Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC) predložila je da presjek neutralnog vodiča bude 200% presjeka faznog vodiča.
Rise Porast temperature transformatora je previsok: Kada transformator s Yyn ožičenjem proizvodi 3N harmoničku struju iz sekundarnog bočnog opterećenja, osim zbroja trofazne neravnotežne struje na neutralnoj liniji, teći će i 3N harmonička struja Algebarski zbroj , a harmonička struja teče u mrežu kroz primarnu stranu transformatora. Najlakši način za rješavanje gornjih problema je korištenje transformatora spojenog na Dyn kako bi harmonijska struja generirana opterećenjem cirkulirala u delta namotu transformatora bez ulijevanja u električnu mrežu.
Bez obzira na to ide li harmonička struja u električnu mrežu ili ne, sve će harmonijske struje povećati gubitak snage transformatora i povećati porast temperature transformatora.
⑤Uzrokuje kvar prekidača zaostale struje: Prekidač zaostale struje (RCCB) radi prema zbroju struja koje prolaze kroz transformator nulte sekvence. Ako je zbroj struja veći od nazivnog ograničenja, spotaknut će se i prekinuti napajanje. Postoje dva razloga za kvar RCCB-a kada se pojave harmonici: Prvi, jer je RCCB elektromehanički uređaj, ponekad ne može točno detektirati zbroj visokofrekventnih komponenti, pa će se greškom spotaknuti. Drugo, zbog harmonijske struje, struja koja teče kroz krug bit će veća od izračunate ili jednostavno izmjerene vrijednosti. Većina prijenosnih mjernih instrumenata ne može mjeriti pravu srednju kvadratnu vrijednost struje, već samo prosječnu vrijednost, a zatim pretpostaviti da je valni oblik čisti sinus, a zatim pomnožiti korekcijski faktor da biste dobili očitanje. Kad postoje harmonici, rezultat ovog očitanja može biti mnogo niži od prave vrijednosti, a to znači da je jedinica isključenja postavljena na vrlo nisku vrijednost.
Sada možete kupiti prekidač koji može otkriti srednju kvadratnu vrijednost struje, zajedno s tehnologijom mjerenja stvarne srednje kvadratne vrijednosti, i ispraviti vrijednost postavke jedinice za isključivanje kako bi se osigurala pouzdanost napajanja.
Harmoniki fluorescentne cijevi Benwei LED trenutno su<>
