Гармоніка - електроніка Яниця

Постійно зростаюча кількість нелінійних споживачів у наших електромережах спричинює збільшення "забруднення електромереж". Також говорять про збурення мережі, подібні до відомих із навколишнього середовища із забрудненням води та повітря. В ідеалі генератори виробляють чисто синусоїдальний струм на вихідних клемах. Ця форма синусоїдальної напруги вважається ідеальною формою змінного напруги; будь-яке відхилення від неї називається збуренням мережі.

Все більше споживачів витягує з мережі несинусоїдальний струм. Швидке перетворення Фур'є у такі "брудні" форми струму призводить до широкого діапазону гармонійних частот - зазвичай їх також називають гармоніками.

Гармоніки шкідливі для електричних мереж, іноді навіть небезпечні, і підключені споживачі страждають від них, так само як забруднена вода шкідлива для нашого людського організму. Перевантаження, зменшення терміну служби і, за певних обставин, навіть ранні збої в роботі електричних та електронних навантажень.

Гармонічні навантаження є основною причиною невидимих ​​проблем із якістю електроенергії з величезними витратами на ремонт та інвестиціями в заміну несправних пристроїв. Неприпустимо великі збурення мережі та наслідки низької якості напруги можуть призвести до проблем у виробничих процесах і навіть до простоїв виробництва.

Гармоніки - це струми або напруги, частота яких перевищує основну частоту 50/60 Гц і є невід'ємним кратним цій основній частоті. Гармоніки струму не мають частки в активній потужності, вони лише навантажують мережу термічно. Оскільки гармонійні струми протікають на додаток до "активного" синусоїдального коливання, вони спричиняють електричні втрати всередині електроустановки, що може призвести до теплового перевантаження. Додаткові втрати у споживача також призводять до нагрівання або перегріву і, отже, до скорочення терміну служби.

електроніка

Гармонійне навантаження, як правило, оцінюється в місці підключення або передачі до мережі загального постачання відповідного постачальника енергії (EVU). В англомовній області, але також дедалі частіше і в німецькомовній, говорять про Точку спільного зв’язку (PCC). Однак за певних обставин також може бути важливо визначити та проаналізувати гармонічне навантаження окремого обладнання або груп обладнання, щоб виявити внутрішні проблеми якості енергії та, можливо, їх причини.

Для оцінки гармонічного навантаження використовуються такі параметри:

Повне гармонійне спотворення (THD)

Повне гармонійне спотворення (THD) або загальне гармонічне спотворення є показником для кількісного визначення розміру компонентів, що виникають внаслідок нелінійних спотворень електричного сигналу. Отже, це вказує на відношення середньоквадратичного значення всіх гармонік до середньоквадратичного значення основного. Значення THD використовується в системах низької, середньої та високої напруги. Зазвичай THDi використовується для спотворення струму, а THDu - для спотворення напруги.

Коефіцієнт спотворення напруги

  • М = порядковий номер гармоніки
  • M = 40 (UMG 604, UMG 508, UMG 96RM)
  • M = 63 (UMG 605, UMG 511)
  • Фонд основних коливань відповідає n = 1

Коефіцієнт спотворення для струму

  • М = порядковий номер гармоніки
  • M = 40 (UMG 604, UMG 508, UMG 96RM)
  • M = 63 (UMG 605, UMG 511)
  • Фонд основних коливань відповідає n = 1

Загальне спотворення попиту (TDD)

Зокрема, в Північній Америці термін TDD майже завжди використовується у зв'язку з проблемою гармонік. Це показник, який стосується THDi, але тут вміст гармоніки пов'язаний з основною складовою номінального значення струму. TDD дає співвідношення між гармоніками струму (аналогічно THDi) та ефективним значенням струму, що виникають у певному інтервалі Умови повного навантаження в. Звичайні інтервали становлять 15 або 30 хвилин.