جستجو در تالارهای گفتگو

3-2- هارمونیکها 1-3-2- مقدمه بروز هارمونيك در سيستم‎هاي برق اولين پيامد عناصر غيرخطي در شبكه است. به‎‎‎خاطر گسترش فزاينده استفاده از عناصر غيرخطي در سيستم‎‎هاي برق، مانند راه‎‎اندازها (درايورهاي تنظيم سرعت) و مبدل‎‎هاي الكترونيكي قدرت، مقدار هارمونيك شكل موج جريان و ولتاژ به‎‎‎طور چشمگيري افزايش يافته است و بنابراين اهميت موضوع كاملاً مشخص است. بررسي مسائل هارمونيك‎‎ها منجر به تحقيقاتي گرديد كه نتايج آن نقطه ‎‎نظرات متعددي درمورد كيفيت برق بود. به ‎‎نظر برخي از محققين، اعوجاج هارمونيكي هنوز مهمترين مسئلـه كيفيت برق مي‎‎باشد. مسائل هارمونيكي با بسياري از قوانين معمولي طراحي سيستم‎هاي قدرت و عملكرد آن تحت فركانس اصلي مغاير است. بنابراين مهندس برق با پديده‎‎هاي ناآشنايي روبرو مي‎‎شود كه نياز به ابزار پيچيده و تجهيزات پيشرفته براي حل مشكلات و تجزيه و تحليل آنها دارد. گرچه تحليل مسائل هارمونيكي مي‎‎تواند دشوار باشد، ولي خوشبختانه همة سيستم قدرت داراي مشكل هارمونيكي نيست و فقط درصد كمي از فيدرهاي مربوط به سيستم‎هاي توزيع تحت‎‎تأثير عوامل ناشي از هارمونيك‎‎ها قرار مي‎‎گيرند. مشتركين برق در صورت وجود هارمونيك‎ها مشكلات زيادتري از شركت‎هاي برق را تحمل مي‎كنند. مشتركين صنعتي كه از محركه‎‎هاي موتور با قابليت تنظيم سرعت، كوره‎‎هاي قوس الكتريكي، كوره‎‎هاي القايي، يكسوكننده‎‎ها ، اينورترها، دستگاه‎‎هاي جوش و نظاير آن استفاده مي‎‎كنند، نسبت به مسائل ناشي از اعوجاج هارمونيكي ضربه‎‎پذيرتر از بقية مشتركين مي‎باشند. اعوجاج هارمونيكي يك پديده جديد در سيستم‎هاي قدرت به شمار نمي‎رود. نگراني ناشي از اعوجاج در بسياري از دوره‎ها درسيستم‎هاي قدرت الكتريكي جريان متناوب وجود داشته و دنبال شده است. جستجوي منابع و مطالب تكنيكي دهه‎هاي قبل نشان مي‎دهد كه مقالات مختلفي در رابطه با اين موضوع انتشار يافته است. اولين منابع هارمونيكي شناخته‎‎شده، ترانسفورماتورها بودند و اولين مشكل نيز در سيستم‎هاي تلفن پديد آمد. استفاده گروهي از لامپ‎هاي قوس الكتريك به‎‎‎دليل مؤلفه‎هاي هارمونيكي توجهات خاصي را برانگيخت ولي اين مسائل به اندازه اهميت مسئله مبدل‎هاي الكترونيك قدرت در سال‎هاي اخير نبوده است. خوشبختانه در طي اين سال ها پژوهشگران متوجه شده اند كه اگر سيستم انتقال به نحو مناسبي طراحي گردد، به‎‎نحوي كه بتواند مقدار توان مورد نياز بارها را به راحتي تأمين نمايد، احتمال ايجاد مشكل ناشي از هارمونيك‎ها براي سيستم قدرت بسيار كم خواهدبود، گرچه اين هارمونيك‎ها مي‎توانند موجب مسائلي در سيستم‎هاي مخابراتي شوند. اغلب در سيستم‎هاي قدرت مشكلات زماني بروز مي‎كنند كه خازن‎هاي موجود در سيستم باعث ايجاد تشديد در يك فركانس هارمونيكي گردند. در اين شرايط اغتشاشات و اعوجاجات، بسيار بيش از مقادير معمول مي‎گردند. امكان ايجاد اين مشكلات در مورد مراكز كوچك مصرف وجود دارد ولي شرايط بدتر در سيستم‎هاي صنعتي به‎دليل درجه زيادي از تشديد رخ مي‎دهد. سطوح هارمونیک های جریان و ولتاژ در سیستم توزیع دائم در حال افزایش اند، یک دلیل مهم اشاعه وسائلی است که تولید هارمونیک می نمایند. وسایل کنترل کننده تریستوری مثال نمونه ایست که در سطوح قدرت صنعتی، تجاری و خانگی در حد وسیعی مورد استفاده پیدا نموده، این وسایل برای کنترل ولتاژ، سرعت تغییر فرکانس و مدل قدرت بکار برده می شوند و عموماً به سبب قیمت پائین تر، بازده بیشتر و نگهداری ساده تر جایگزین دیگر وسایل شده اند. دلیل دیگر افزایش هارمونیک ها، ازدیاد تحریک ترانسفورماتور های توزیع است که کاربرد پذیری آنها عملاً بیشتر و بیشتر می شود. دلیل سوم استفاده از خازن های شنت را می توان نام برد، خازن ها در هیچ شرایطی تولید هارمونیک نمی نمایند.اما نصب خازن های تصحیح کننده ضریب قدرت مسائل پتانسیلی را افزایش و حضور آنها در مدار القائی اساساً امکان حلقه های شبکه را برای رزونانس محلی ، عمومی یا بزرگ سازی هارمونیک مهیا می سازد. تمایل بسوی ظرفیت بیشتر و ولتاژ بالاتر سیستم های توزیع در سطوح هارمونیک اثر خواهد گذاشت، پوشش های وسیع سیستم ها همراه با تمایل بسوی حلقه های شبکه طویل تر مدار تلفن موجب رویاروئی با مسائل تداخل القایی اضافی را میسر خواهد ساخت. آمیختن بارهای مسکونی، تجاری و صنعتی به درجه زیاد روی همان فیدرها امکان تداخل القائی اضافی را مطرح خواهد نمود. با تغذیه کابورترهای قدرت با ظرفیت بالاتر از این فیدرها در نتیجه مقدار بیشتر منابع و جریان هارمونیک از شبکه نیرو کشیده خواهد شد. بانک های خازن تصحیح کننده ضریب قدرت به تعداد زیادتر یا در اندازه بزرگتر منجر به ترکیبات بیشتر پارامترهای مدار برای تولید حلقه های رزنانس می شوند، ایستگاه های کششی قدرت (مانند مترو، ترامرا) برای ترانزیت سریع از سیستم های توزیع تغذیه شده، بعلت آمیختن با بارهای تجاری و مسکونی عموماً سطوح هارمونیک محیطی را افزایش می دهند. بیشتر صنایع آلومینیوم و کلر در فرآیند تولیدات خود از سیستم های dc استفاده می نمایند. این تأسیسات هارمونیک بالا را تولید می کنند. خلاصه آنکه کوچکترین تردیدی باقی نمی گذارد که هارمونیک ها بدون کنترل در سیستم در حال افزایش و توسعه می باشند.در این قسمت سعی شده ضمن شناسائی منابع هارمونیک بصورت فشرده، اثرات زیان آور آنها روی دستگاه ها و روشهای کنترل تقلیل نیز اشاره گردد.

فیلترهای سینوسی از نوع فیلترهای پایین گذر هستند که در خروجی اینورتر قرار گرفته و باعث خنثی شدن مولفه فرکانس سوئیچینگ درایو و صاف شدن شکل موج خروجی اینورتر میگردند. به عبارت دیگر شکل موج ولتاژ خروجی اینورتر را سینوسی می کنند. این کار باعث کاهش فشار بار بر ایق بندی سیم پیچ موتور، کاهش جراین گردابی در موتور و کاهش پارازیت صوتی موتور می شود. همچنین سینوسی شدن خروجی اینورتر، باعث افزایش طول کابل خروجی اینورتر به موتور میگردد، اما باید توجه داشت که فیلتر سینوسی باعث کاهش جریان نشتی نمی شود. بنابراین نمی توان انتظار داشت این فیلتر باعث نا محدود شدن طول کابل موتور گردد. فیلتر سینوسی از انتقال پارازیتهای پالسی اینورتر به موتورهای پایین دستی جلوگیری می کند. بعنوان مثال این پارازیت ها می توانند در امتداد کابل موتور (بخصوص کابل های شیلددار) باعث تشکیل ظرفیتهای خازنی شده که نتیجه آن، ایجاد جریان های حلقه بسته با نوسانات شدید از طریق بلبرینگ های موتور است. با حذف این پارازیت ها، تلفات جریان های گردابی در موتور بشدت کاهش یافته، خرابی موتور کم شده و طول عمر موتور افزایش می یابد. بعلاوه به حداقل رسیدن جریان های گردابی، باعث کاهش خطر جرقه زدن در بلبرینگ موتور و نهایتا افزایش عمر موتور می شود. همچنین ولتاژ سینوسی، تلفات حرارتی ایجاد شده از پسماند مغناطیسی در موتور را کاهش می دهد. کاهش حرارت باعث افزایش طول عمر عایق کاری سیم پیچ و در نتیجه افزایش طول عمر موتور می گردد. نتیجه آخر آنکه فیلتر سینوسی با اعمال حفاظتهای فوق، باعث افازیش طول عمر موتور گشته و هزینه های سرویس و نگهداری و حتی جایگزینی احتمالی را کاهش می دهد. فیلتر های سینوسی دانفوس، تطابق کاملی با درایوهای پیشرفته سری FC دانفوس دارند.اعم از: درایوهای مدل Automation ...................... سری FC302 درایوهای مدل AQUA ............................. سری FC202 درایوهای مدل HVAC ............................. سری FC102 مزایا سازگار بودن با مدهای کنترل برداری Flux و +VCC امکان موازی کردن چند فیلتر سینوسی برای درایو در قدرت های بالا کاهش تلفات نیمه هادی در درایو با افزایش طول کابل موتور کاهش امواج الکترومغناطیسی کابل موتور با حذف حلقه های فرکانس بالا در کابل کاهش تداخل امواج الکترومغناطیسی از کابل های بدون شیلد گزینه ای مناسب جهت استفاده در کاربری هایی که از موتور قدیمی استفاده می کنند. کاربری هایی که از ترمز مکرر استفاده می کنند. کاربری هایی که طول کابل بالایی دارند. محدوده های ولتاژی و جریانی فیلتر سه فاز 200 تا 500 ولت: از 2/5 آمپر تا 1200 آمپر سه فاز 525 تا 600 ولت: از 13 تا 1320 آمپر نصب قابل نصب پهلو به پهلو با اینورتر تا رنج 75 آمپر قابلیت های نصب دیواری فقط تا رنج 75 آمپر و رنج های بالاتر فقط به صورت نصب در کف نکته فیلترهای سینوسی با IP20 و IP00 ساخته می شوند. میزان موج صوتی اندازه گیری شده از موتور با فیلتر سینوسی و بدون فیلتر سینوسی مقایسه فیلتر های du/dt با فیلترهای سینوسی