مهندسین برق باید بدانند

هر تابع متناوب را می توان به صورت حاصل جمع بی نهایت تابع سینوسی که فرکانس آنها مضرب صحیحی از فرکانس تابع اصلی است بیان نمود.

چرا موضوع هارمونیک مهم است؟

1- چون هر روز به تعداد وسایل تولید کننده هارمونیک افزوده میشود.

2- چون هر روز به وسایل حساس به هارمونیک افزوده میشود.

چه وسایلی هارمونیک تولید میکنند؟

1- کوره های قوس

2- کوره های القایی

3- موتورهای جریان مستقیم

4- موتورهای القایی دارای کنترل سرعت

 

5- منابع تغذیه سویچینگ

6- لامپهای کم مصرف و گازی

7- کلیه وسایلی که در آنها برق متناوب یکسو میشود

چگونه آلودگی هارمونیکی توزیع میشود؟

جریان هارمونیکی ایجاد شده در اثر کارکرد ادوات مذکور ، پس از عبور از امپدانس شبکه باعث افت ولتاژ هارمونیکی شده و ولتاژ شبکه را آلوده میکند.

تعاریف:

1- نقطه تزویج (اتصال) مشترک یا PCC (point of common couplling)

2- درصد اعوجاج هارمونیکی کلی یا THD (total harmonic distortion)

3- درصد اعوجاج هارمونیکی تکی یا HD (harmonic distortion)

انواع هارمونیک ها:

1- هارمونیکهای زوج (شکل موج نا متقارن)

2- هارمونیکهای فرد (فراوان)

3- هارمونیکهای مضرب 3 (همفاز)

مضرات هارمونیک ها:

1- افزایش تلفات ترانسفورماتورها

2- مولفه های چپگرد و گرم شدن موتورها

3- اشغال ظرفیت سیستم (توان راکتیو به علت اختلاف فرکانس)

4- تخریب شکل موج ولتاژ (انتشار آلودگی)

5- هارمونیکهای مضرب 3 از ترانس عبور نمیکنند و حفاظت خطا میکنند.

6- افزایش جریان سیم نول به دلیل هارمونیک های سوم

7- تشدید

مثال هایی از تولید کنندگان هارمونیک:

1- جریان مبدل 6 پالسه.

2- جریان مبدل 12 پالسه.

3- جریان رکتیفایر تکفاز.

4- کوموتاسیون تریستورها در رکتیفایر.

روشهای جلوگیری از انتشار هارمونیک:

1- استفاده از وسایلی که هارمونیک کمتری تولید میکنند:

*- استفاده از بالاست و چوک مرغوب برای لامپهای مهتابی و گازی.

**- استفاده از لامپهای کم مصرف استاندارد با هارمونیک کم.

***- استفاده از منابع تغذیه سویچینگ با هارمونیک کم (IGBT)

****- استفاده از مبدلهای 12 پالسه در درایوهای DC و رکتیفایرها.

2- بالا بردن سطح اتصال کوتاه یعنی کوچک کردن منبع تغذیه.

3- جلوگیری از تشدید.

4- نصب فیلتر پسیو.

5- نصب فیلتر اکتیو.

6- نصب راکتور سری برای کاهش هارمونیک ولتاژ.

7- جداسازی برق کثیف و تمیز.