LED fluorescerende rør harmonisk<>
Hvad er power harmonics
Frekvenserne højere end grundfrekvensen kaldes harmoniske, som generelt er heltalsmultipler af grundfrekvensen (eller irrationelle multipla). Harmonikken i heltalsmultipler kan beskrives ved Fourier -serier.
Harmonik kan forårsage bølgeformforvrængning. Denne forvrængning kan ses med et oscilloskop, såsom et tidsdomæne analyseinstrument, men det er bedst at bruge et frekvensdomæne analyseinstrument, såsom en spektrumanalysator. Selvfølgelig kan nogle avancerede oscilloskoper med spektrumanalysefunktion også bruges.
Harmonik i strømforsyningssystemet
Udseendet af harmoniske strømme i strømforsyningssystemer har eksisteret i mange år. Tidligere blev harmoniske strømme brugt af elektriske jernbaner og industrielle DC-hastighedsregulerende transmissionsenheder og produceret af kviksølv-ensrettere, der konverterer vekselstrøm til jævnstrøm. I de senere år er typer og mængder af udstyr, der genererer harmoniske, vokset dramatisk og vil fortsætte med at vokse. Derfor skal vi nøje overveje harmonikerne og dens negative virkninger, og hvordan vi kan minimere de negative virkninger.
1 Harmonisk generation
I et ideelt rent strømforsyningssystem er både strøm og spænding sinusbølger. I et simpelt kredsløb, der kun indeholder lineære komponenter (modstand, induktans og kapacitans), er den strøm, der strømmer, proportional med den påførte spænding, og den strøm, der strømmer, er en sinusbølge.
I det faktiske strømforsyningssystem, på grund af eksistensen af ikke-lineære belastninger, når strømmen strømmer gennem belastningen, der ikke er lineær med den påførte spænding, dannes en ikke-sinusformet strøm. Enhver periodisk bølgeform kan nedbrydes til en sinusbølge med en grundlæggende frekvens plus en sinusbølge med mange harmoniske frekvenser. Den harmoniske frekvens er et integreret multiplum af grundfrekvensen. For eksempel er grundfrekvensen 50 Hz, den anden harmoniske er 100 Hz, og den tredje harmoniske er 150 Hz. Derfor kan den forvrængede nuværende bølgeform bestå af anden harmonisk, tredje harmonisk ... måske op til den tredive harmoniske.
2 Typer af udstyr, der genererer harmoniske
Alle ikke-lineære belastninger kan generere harmoniske strømme. Den type udstyr, der genererer harmoniske er: switch mode strømforsyning (SMPS), elektronisk lysstofrør ballast, hastighedsreguleringsudstyr, uafbrudt strømforsyning (UPS), magnetisk jernkerneudstyr og visse husholdningsapparater såsom fjernsyn.
(1) Switch mode strømforsyning (SMPS):
De fleste moderne elektroniske enheder bruger switch -mode strømforsyninger (SMPS). De adskiller sig fra det gamle udstyr. De har erstattet den traditionelle buk og ensretter med strømforsyningen direkte gennem den kontrollerbare ensretter for at oplade lagerkondensatoren og derefter bruge en passende udgangsspænding og strøm. Metoden udsender den nødvendige jævnstrøm. Fordelen ved dette for udstyrsproducenter er, at enhedens størrelse, pris og vægt kan reduceres kraftigt. Dens ulempe er, at uanset hvilken model det er, kan den ikke trække kontinuerlig strøm fra strømforsyningen, men kan kun trække pulser. Nuværende. Denne pulsstrøm indeholder et stort antal tredje og højere harmoniske komponenter.
(2) Elektronisk lysstofrør:
Elektroniske lysstofrør forkoblinger er blevet bredt vedtaget i de seneste år. Dens fordel er, at det kan forbedre rørets effektivitet betydeligt, når der arbejdes ved høje frekvenser, men ulempen er, at dens inverter genererer harmoniske og elektrisk støj i strømforsyningsstrømmen. Brug af modeller med effektfaktorkorrektion kan reducere harmoniske, men omkostningerne er dyre.
(3) DC -hastighedsregulerende transmissionsenhed:
Hastighedsregulatoren for en jævnstrømsmotor bruger normalt et trefaset bro-ensretterkredsløb, som også kaldes et seks-pulsbro-ensretterkredsløb, fordi der er seks impulser pr. Cyklus på DC-udgangssiden (en på halvbølgen i hver fase ). Induktansen for en jævnstrømsmotor er begrænset, så der er en 300 Hz pulserende bølge i jævnstrømmen (det vil sige 6 gange strømforsyningsfrekvensen), som ændrer strømforsyningens strømbølge.
(4) Uafbrydelig strømforsyning (UPS):
Der er mange forskellige typer UPS i henhold til strømkonverteringsmetoden og den konverteringsmetode, der bruges af den eksterne strømforsyning til den interne strømforsyning. Hovedtyperne er: online UPS, offline UPS og line interaktion UPS. Belastninger drevet af UPS er altid elektronisk informationsudstyr, som er ikke-lineært og indeholder et stort antal lavordens harmoniske.
(5) Magnetisk kerneenhed:
Forholdet mellem magnetiseringsstrømmen og den magnetiske fluxdensitet i en reaktor med en jernkerne er altid ikke-lineær. Hvis den aktuelle bølgeform er en sinusbølge (det vil sige, at modstanden i kredsløbet er stor), vil der være højere harmoniske i magnetfeltet, hvilket betragtes som en tvungen magnetiseringsproces. Hvis spændingen på spolen er en sinusformet bølgeform (det vil sige seriemodstanden er lille), vil den magnetiske fluxdensitet også være en sinusformet bølgeform, og den aktuelle bølgeform indeholder højere harmoniske, hvilket betragtes som en fri magnetiseringsproces.
3 Problemer og løsninger forårsaget af harmoniske
Harmoniske strømme kan forårsage problemer både i strømforsyningssystemet og i enheden. Effekterne og løsningerne er imidlertid meget forskellige, og de skal behandles separat; de metoder, der er egnede til at eliminere de skadelige virkninger af harmoniske i enheden, kan ikke reducere den forvrængning, der forårsages af de harmoniske i elsystemet, og omvendt.
(1) Harmoniske problemer i enheden og løsninger:
Der er flere almindelige og hyppige problemer forårsaget af harmoniske: spændingsforvrængning, nulkrydsende støj, overophedning af neutral linje, transformatoroverophedning, funktionsfejl i afbrydere osv.
① Spændingsforvrængning: Fordi elsystemet har intern impedans, vil den harmoniske belastningsstrøm forårsage den harmoniske spændingsforvrængning af spændingsbølgeformen (dette er kilden til" flat top" bølge). Denne impedans har to komponenter: impedansen for den elektriske enheds interne ledning efter strømgrænsefladen (PCC) og impedansen af elsystemet før PCC'en. Strømforsyningstransformatoren hos brugeren er et eksempel på PCC.
Den forvrængede belastningsstrøm forårsaget af den ikke-lineære belastning frembringer et forvrænget spændingsfald på kablets impedans. Den syntetiserede forvrængede spændingsbølgeform tilføjes til alle andre belastninger forbundet til det samme kredsløb, hvilket får harmoniske strømme til at strømme, selvom disse belastninger er lineære belastninger.
Løsningen er at adskille strømforsyningslinjen for den belastning, der genererer harmoniske, fra strømforsyningslinjen for den belastning, der er følsom over for harmoniske. Den lineære belastning og den ikke -lineære belastning fødes af forskellige kredsløb fra det samme effektgrænsefladepunkt, så den ikke -lineære belastning genereres. Forvrænget spænding ledes ikke til den lineære belastning.
②Nulkrydsningsstøj: Mange elektroniske controllere skal registrere spændingens nulpunkt for at bestemme, hvornår belastningen er tilsluttet. Dette gøres for at tænde den induktive belastning, når spændingen krydser nul uden at generere forbigående overspænding, og derved reducere elektromagnetisk interferens (EMI) og spændingsstød på halvlederomskifterenheder. Når der er højordens harmoniske eller forbigående overspændinger på strømforsyningen, er ændringshastigheden for spændingen ved nulkrydsningen meget høj og vanskelig at bestemme, hvilket fører til funktionsfejl. Faktisk kan der være flere nulkrydsninger i hver halvbølge.
Overh Neutral overophedning: I et trefaset firetråds strømforsyningssystem, hvor neutralpunktet er direkte jordet, når belastningen genererer 3N harmoniske strømme, vil den neutrale linje strømme gennem summen af 3N harmoniske strømme i hver fase. For eksempel, når trefasebelastningen er ubalanceret, vil strømmen, der strømmer gennem den neutrale ledning, være større. Nylige forskningsforsøg har fundet ud af, at nulstrømmen kan være større end fasestrømmen i enhver fase. Får den neutrale ledning til at varme op for højt, øge ledningstabet og endda brænde tråden.
Den nuværende løsning er at øge tværsnitsarealet for den neutrale ledning i det trefasede firetråds strømforsyningssystem. Minimumskravet er at bruge en ledning med samme tværsnit som fasetråden. Den Internationale Elektrotekniske Kommission (IEC) har foreslået, at tværsnittet af den neutrale leder skal være 200% af tværsnittet af faselederen.
RiseTransformator temperaturstigning er for høj: Når transformeren med Yyn-ledninger producerer 3N harmonisk strøm fra den sekundære sidebelastning, ud over summen af trefaset belastning ubalanceret strøm på neutrallinjen, vil 3N harmonisk strøm også flyde algebraisk sum , og den harmoniske strøm strømmer ind i nettet gennem transformatorens primære side. Den nemmeste måde at løse ovenstående problemer på er at bruge en Dyn-tilsluttet transformer til at få den harmoniske strøm, der genereres af belastningen, til at cirkulere i transformatorens deltavikling uden at strømme ind i elnettet.
Uanset om den harmoniske strøm strømmer ind i elnettet eller ej, vil alle de harmoniske strømme øge transformatorens effekttab og øge transformatorens temperaturstigning.
Forårsager fejl i fejlstrømsafbryderen: Fejlstrømsafbryderen (RCCB) fungerer i henhold til summen af de strømme, der passerer gennem nul -sekvens -transformeren. Hvis summen af strømme er større end den nominelle grænse, vil den udløse og afbryde strømforsyningen. Der er to grunde til RCCB-funktionsfejl, når der opstår harmoniske: For det første fordi RCCB er en elektromekanisk enhed, kan den nogle gange ikke nøjagtigt registrere summen af højfrekvente komponenter, så den vil falde ved en fejl. For det andet, på grund af den harmoniske strøm, vil strømmen, der strømmer gennem kredsløbet, være større end den beregnede eller simpelthen målte værdi. De fleste bærbare måleinstrumenter kan ikke måle strømens sande rodgennemsnitlige kvadratværdi, men kun middelværdien og derefter antage, at bølgeformen er ren sinus, og derefter multiplicere en korrektionsfaktor for at få aflæsningen. Når der er harmoniske, kan resultatet af denne aflæsning være meget lavere end den sande værdi, og det betyder, at trip -enheden er indstillet til en meget lav værdi.
Nu kan du købe en afbryder, der kan detektere strømens middelværdi for kvadratværdien af strømmen, kombineret med den virkelige grundværdi for kvadratværdi -målingsteknologi, og korrigere indstillingsværdien for trip -enheden for at sikre pålideligheden af strømforsyningen.
Benwei LED fluorescerende rør harmoniske er i øjeblikket<>
