Wat zijn Harmonics Power System?
Harmonischen van voedingssystemen zijn de bijproducten van elektronische apparaten die optreden wanneer bepaalde typen zijn aangesloten op voedingssystemen. Apparaten zoals ononderbreekbare voedingen, personal computers en schijven met variabele frequentie creëren harmonischen voor het stroomsysteem wanneer ze stroom in korte pulsen in plaats van op een soepele manier gebruiken. De effecten van deze harmonischen resulteren in vervormde spanningen en problemen die een negatieve invloed hebben op de prestaties van systemen.
Elektrische voedingsbronnen zijn bedoeld om consistent sinusvormige spanningen te leveren. Wanneer niet-lineaire belastingen of een ander apparaat dat solid-state stroomschakelingsbronnen gebruikt om wisselstroom om te zetten in gelijkstroom worden aangesloten op een stroombron, resulteert dit in harmonischen van het voedingssysteem. Een lineaire belasting heeft een continue stroomrelatie waarin het vermogen evenredig is aan de spanning waarbij beide golven dezelfde vorm hebben. Gloeilampen, motoren en kachels zijn enkele voorbeelden van lineaire belastingen.
De harmonische stroomproducerende belastingen zijn niet-lineair, waarbij de stroom- en spanningsgolfvormen in vorm van elkaar verschillen. Wanneer een dergelijke belasting vermogen trekt, worden harmonische spanningen gegenereerd door de impedantie in het systeem. Ferromagnetische apparaten, ontladingsverlichtingseenheden en boogapparaten zijn enkele voorbeelden van niet-lineaire belastingen. De effecten van de harmonischen van het voedingssysteem kunnen behoorlijk ernstig zijn, afhankelijk van de grootte van de spanningsvervorming.
In veel opzichten is het effect vergelijkbaar met hoe stress het menselijk lichaam nadelig beïnvloedt. Hoge niveaus van harmonische vervorming kunnen resulteren in sporadische apparatuurwerking, inefficiënties van het stroomsysteem en zelfs uitschakelingen. Het gehele distributiesysteem van het hulpprogramma en alle aangesloten apparaten kunnen op verschillende manieren op verschillende niveaus worden beïnvloed. Bijvoorbeeld, harmonischen van het voedingssysteem kunnen de levensduur van condensatoren verkorten of ervoor zorgen dat deze uitvallen of scheuren. Componenten kunnen struikelen, opblazen of beschadigd worden zonder waarneembare oorzaak.
Harmonische spanningsvervormingen zorgen ervoor dat generatoren onstabiel werken en wikkelingen in transformatoren oververhit raken. Apparaten zoals telefoons en computers kunnen intermitterend uitvallen of interferentie vertonen. Gebruikers kunnen te hoge energierekeningen krijgen omdat de energiemeters de energiemetingen onjuist registreren.
Technici gebruiken veel methoden om de harmonischen van het voedingssysteem te verminderen, variërend van efficiëntere ontwerpen tot het gebruik van isolatie- en delta-delta-transformatoren. Met een beter ontwerp kunnen de harmonischen worden verlaagd door de niet-lineaire belastingen te beperken tot een bepaald percentage van de capaciteit van een transformator. Delta-deltatransformatoren verschuiven faseverhoudingen met behulp van verschillende technieken, die ook gunstig zijn. Isolatietransformatoren proberen het probleem op te lossen door de overeenkomende systeemspanning te verhogen en te verlagen.