LED dienasgaismas spuldzes harmonika<>
Kas ir jaudas harmonikas
Frekvences, kas ir augstākas par pamatfrekvenci, sauc par harmonikām, kuras parasti ir pamatfrekvences veseli skaitļi (vai neracionāli reizinājumi). Veselu skaitļu reizinātāju harmonikas var aprakstīt ar Furjē sēriju.
Harmonika var izraisīt viļņu formas izkropļojumus. Šo izkropļojumu var redzēt ar osciloskopu, piemēram, laika domēna analīzes instrumentu, bet vislabāk ir izmantot frekvenču domēna analīzes instrumentu, piemēram, spektra analizatoru. Protams, var izmantot arī dažus augstas klases osciloskopus ar spektra analīzes funkciju.
Harmonikas barošanas sistēmā
Harmonisko strāvu parādīšanās barošanas sistēmās ir bijusi daudzus gadus. Agrāk harmoniskās strāvas izmantoja elektriskie dzelzceļi un rūpnieciskās līdzstrāvas ātruma regulēšanas pārraides ierīces, un tās ražoja dzīvsudraba taisngrieži, kas maiņstrāvu pārveido par līdzstrāvu. Pēdējos gados iekārtu veidi un daudzumi, kas ģenerē harmonikas, ir dramatiski palielinājušies un turpinās pieaugt. Tāpēc mums rūpīgi jāapsver harmonikas un to nelabvēlīgā ietekme, kā arī iespēja samazināt nelabvēlīgo ietekmi.
1 Harmoniskā paaudze
Ideālā tīrā barošanas sistēmā gan strāva, gan spriegums ir sinusa viļņi. Vienkāršā ķēdē, kurā ir tikai lineāri komponenti (pretestība, induktivitāte un kapacitāte), plūstošā strāva ir proporcionāla pielietotajam spriegumam, un plūstošā strāva ir sinusoidāls vilnis.
Faktiskajā energoapgādes sistēmā nelineāru slodžu dēļ, kad strāva plūst caur slodzi, kas nav lineāra ar pielietoto spriegumu, veidojas nesinusoidāla strāva. Jebkuru periodisku viļņu formu var sadalīt sinusoidālā viļņā ar pamata frekvenci plus sinusoidālu vilni ar daudzām harmoniskām frekvencēm. Harmoniskā frekvence ir pamatfrekvences neatņemama daudzkārtne. Piemēram, pamata frekvence ir 50 Hz, otrā harmonika ir 100 Hz, bet trešā harmonika ir 150 Hz. Tāpēc izkropļotā strāvas viļņu forma var sastāvēt no otrās harmonikas, trešās harmonikas ... varbūt līdz trīsdesmitajai harmonikai.
2 Iekārtu veidi, kas ģenerē harmonikas
Visas nelineārās slodzes var radīt harmoniskas strāvas. Iekārtas, kas ģenerē harmonikas, ir šādi: slēdža režīma barošanas avots (SMPS), elektroniskais dienasgaismas lampas balasts, ātruma kontroles iekārta, nepārtrauktās barošanas avots (UPS), magnētiskā dzelzs serdes iekārta un noteiktas sadzīves ierīces, piemēram, televizori.
(1) Slēdža režīma barošanas avots (SMPS):
Lielākā daļa mūsdienu elektronisko ierīču izmanto barošanas avotus (SMPS). Tie atšķiras no vecās iekārtas. Viņi ir aizstājuši tradicionālo sprādzi un taisngriezi ar barošanas avotu tieši caur kontrolējamu taisngrieža ierīci, lai uzlādētu uzglabāšanas kondensatoru, un pēc tam izmanto piemērotu izejas spriegumu un strāvu. Metode izvada nepieciešamo līdzstrāvu. Iekārtu ražotājiem šī priekšrocība ir tā, ka ierīces izmēru, cenu un svaru var ievērojami samazināt. Tās trūkums ir tāds, ka neatkarīgi no tā, kurš modelis tas ir, tas nevar izvilkt nepārtrauktu strāvu no barošanas avota, bet var uzņemt tikai impulsus. Pašreizējais. Šī impulsa strāva satur lielu skaitu trešo un augstāku harmonisko komponentu.
(2) Elektroniskās dienasgaismas lampas balasts:
Pēdējos gados plaši tiek izmantoti elektroniskie dienasgaismas lampu balasti. Tās priekšrocība ir tā, ka tā var ievērojami uzlabot caurules efektivitāti, strādājot augstās frekvencēs, taču tās trūkums ir tas, ka tā invertors ģenerē harmonikas un elektrisko troksni barošanas strāvā. Izmantojot modeļus ar jaudas koeficienta korekciju, var samazināt harmonikas, taču izmaksas ir dārgas.
(3) Līdzstrāvas ātrumu regulējoša pārraides ierīce:
Līdzstrāvas motora ātruma regulators parasti izmanto trīsfāžu tilta taisngrieža ķēdi, ko sauc arī par sešu impulsu tilta taisngrieža ķēdi, jo līdzstrāvas izejas pusē ir seši impulsi (viens katras fāzes pusviļņā) ). Līdzstrāvas motora induktivitāte ir ierobežota, tāpēc līdzstrāvā ir 300 Hz pulsējošs vilnis (tas ir, 6 reizes lielāks par barošanas frekvenci), kas maina barošanas strāvas viļņu formu.
(4) Nepārtrauktās barošanas avots (UPS):
Ir daudz dažādu UPS tipu atbilstoši jaudas pārveidošanas metodei un pārveidošanas metodei, ko izmanto ārējais barošanas avots iekšējam barošanas avotam. Galvenie veidi ir: tiešsaistes UPS, bezsaistes UPS un līnijas mijiedarbības UPS. Slodzes, ko darbina UPS, vienmēr ir elektroniskas informācijas iekārtas, kas ir nelineāras un satur lielu skaitu zemas kārtas harmoniku.
(5) Magnētiskā kodola ierīce:
Attiecība starp magnetizējošo strāvu un magnētiskās plūsmas blīvumu reaktorā ar dzelzs serdi vienmēr ir nelineāra. Ja pašreizējā viļņa forma ir sinusoidāls vilnis (tas ir, pretestība ķēdē ir liela), magnētiskajā laukā būs augstākas harmonikas, kas tiek uzskatīta par piespiedu magnetizācijas procesu. Ja spolē pielietotais spriegums ir sinusoidāls viļņu veids (tas ir, sērijas pretestība ir maza), magnētiskās plūsmas blīvums būs arī sinusoidāls viļņa forma, un pašreizējā viļņa forma satur augstākas harmonikas, kas tiek uzskatīta par brīvu magnetizācijas procesu.
3 Harmoniku radītās problēmas un risinājumi
Harmoniskās strāvas var radīt problēmas gan barošanas sistēmā, gan ierīcē. Tomēr sekas un risinājumi ir ļoti dažādi, un tie ir jārisina atsevišķi; metodes, kas piemērotas, lai novērstu harmonikas kaitīgo ietekmi ierīcē, nevar samazināt harmoniku radītos traucējumus energosistēmā un otrādi.
(1) Harmoniskas ierīces problēmas un risinājumi:
Pastāv vairākas izplatītas un bieži sastopamas problēmas, ko izraisa harmonikas: sprieguma izkropļojums, nulles šķērsošanas troksnis, neitrālas līnijas pārkaršana, transformatora pārkaršana, slēdžu darbības traucējumi utt.
① Sprieguma izkropļojumi: Tā kā energosistēmai ir iekšējā pretestība, harmoniskā slodzes strāva izraisīs sprieguma viļņu formas harmonisko sprieguma izkropļojumu (tas ir&"; plakanā &" viļņa avots). Šai pretestībai ir divi komponenti: elektroierīces iekšējās kabeļu līnijas pretestība pēc barošanas saskarnes (PCC) un energosistēmas pretestība pirms PCC. Barošanas transformators pie lietotāja ir PCC piemērs.
Nelineārās slodzes radītā izkropļotā slodzes strāva rada izkropļotu kabeļa pretestības sprieguma kritumu. Sintezētā deformētā sprieguma viļņu forma tiek pievienota visām pārējām slodzēm, kas savienotas ar to pašu ķēdi, izraisot harmonisko strāvu plūsmu, pat ja šīs slodzes ir lineāras slodzes.
Risinājums ir nodalīt slodzes barošanas līniju, kas rada harmoniku, no slodzes barošanas līnijas, kas ir jutīga pret harmoniku. Lineāro slodzi un nelineāro slodzi baro dažādas ķēdes no viena un tā paša barošanas saskarnes punkta, tādējādi tiek radīta nelineāra slodze. Izkropļots spriegums netiks novadīts uz lineāro slodzi.
Noise Nulles šķērsošanas troksnis: daudziem elektroniskajiem kontrolieriem ir jānosaka sprieguma nulles šķērsošanas punkts, lai noteiktu, kad slodze ir pievienota. Tas tiek darīts, lai ieslēgtu induktīvo slodzi, kad spriegums šķērso nulli, neradot pārejošu pārspriegumu, tādējādi samazinot elektromagnētiskos traucējumus (EMI) un sprieguma satricinājumus pusvadītāju komutācijas ierīcēs. Ja barošanas blokā ir augstas kārtas harmonikas vai pārejoši pārspriegumi, sprieguma maiņas ātrums nulles krustojumā ir ļoti augsts un grūti nosakāms, kas izraisa darbības traucējumus. Faktiski katrā pusvilnī var būt vairāki nulles krustojumi.
LineNeitrālās līnijas pārkaršana: trīsfāzu četru vadu barošanas sistēmā, kur neitrālais punkts ir tieši iezemēts, kad slodze rada 3N harmoniskās strāvas, neitrālā līnija plūst caur katras fāzes 3N harmonisko strāvu summu. Piemēram, ja trīsfāžu slodze ir nelīdzsvarota, strāva, kas plūst caur neitrālo vadu, būs lielāka. Jaunākie pētījumi atklāja, ka neitrālā strāva var būt lielāka par jebkuras fāzes fāzes strāvu. Neitrālais vads izraisa pārāk augstu uzsilšanu, palielina līnijas zudumu un pat sadedzina vadu.
Pašreizējais risinājums ir palielināt neitrālā stieples šķērsgriezuma laukumu trīsfāžu četru vadu barošanas sistēmā. Minimālā prasība ir izmantot vadu ar tādu pašu šķērsgriezumu kā fāzes vadam. Starptautiskā elektrotehnikas komisija (IEC) ir ierosinājusi, ka nulles vadītāja šķērsgriezumam jābūt 200% no fāzes vadītāja šķērsgriezuma.
④ Transformatora temperatūras paaugstināšanās ir pārāk augsta: ja transformators ar Yyn elektroinstalāciju no sekundārās sānu slodzes rada 3N harmonisko strāvu, papildus trīsfāžu slodzes nelīdzsvarotās strāvas summai neitrālā līnijā, 3N harmoniskā strāva plūst arī algebriskā summa , un harmoniskā strāva ieplūst režģī caur transformatora primāro pusi. Vienkāršākais veids, kā atrisināt iepriekš minētās problēmas, ir izmantot Dyn savienotu transformatoru, lai slodzes radītā harmoniskā strāva cirkulētu transformatora delta tinumā, neieplūstot elektrotīklā.
Neatkarīgi no tā, vai harmoniskā strāva ieplūst elektrotīklā vai ne, visas harmoniskās strāvas palielinās transformatora jaudas zudumus un palielinās transformatora temperatūras pieaugumu.
Izraisa atlikušās strāvas slēdža darbības traucējumus: Atlikušās strāvas slēdzis (RCCB) darbojas saskaņā ar strāvu summu, kas iet caur nulles secības transformatoru. Ja strāvu summa ir lielāka par nominālo robežu, tā iedarbinās un pārtrauks strāvas padevi. Ir divi RCCB darbības traucējumu iemesli, kad rodas harmonikas: Pirmkārt, tā kā RCCB ir elektromehāniska ierīce, dažreiz tā nevar precīzi noteikt augstfrekvences komponentu summu, tāpēc tā kļūdaini iedarbināsies. Otrkārt, harmoniskās strāvas dēļ caur ķēdi plūstošā strāva būs lielāka par aprēķināto vai vienkārši izmērīto vērtību. Lielākā daļa pārnēsājamo mērinstrumentu nevar izmērīt pašreizējo vidējo kvadrāta vidējo vērtību, bet tikai vidējo vērtību, un pēc tam pieņemt, ka viļņa forma ir tīrs sinuss, un pēc tam reizināt korekcijas koeficientu, lai iegūtu nolasījumu. Ja ir harmonikas, šī rādījuma rezultāts var būt daudz zemāks par patieso vērtību, un tas nozīmē, ka atvienošanas vienība ir iestatīta uz ļoti zemu vērtību.
Tagad jūs varat iegādāties automātisko slēdzi, kas var noteikt strāvas vidējo kvadrātisko vērtību kopā ar reālās vidējās kvadrātiskās vērtības mērīšanas tehnoloģiju un izlabot izslēgšanas vienības iestatījuma vērtību, lai nodrošinātu barošanas avota uzticamību.
Benwei LED dienasgaismas lampu harmonikas pašlaik ir<>
