Перагледжана: Асноўнае ўвядзенне ў Гармонікас

Уводзіны ў гармонікі

Гармонікі існуюць з пачатку 20 стагоддзя, калі інжынеры і навукоўцы ўпершыню выявілі перарывістыя нагрузкі дзякуючы вынаходству электронных лямпаў. Спачатку ўплыў гармонік быў нязначным і ў значнай ступені ігнараваўся інжынерамі. Аднак па меры развіцця тэхналогій, з з'яўленнем складанай электронікі, такой як электроннае асвятленне, крыніцы бесперабойнага сілкавання, праграмуемыя лагічныя кантролеры і прывады са зменнай частатой, гармонікі пачалі ўводзіць... Якасць электраэнергіі праблемы. Уплыў гармонік на якасць сігналаў, якія ствараюцца гэтымі прыладамі, запатрабаваў змяненняў у канструкцыі, працэсах фільтрацыі і працэдурах усталёўкі. Нягледзячы на ​​паляпшэнне інжынерных навыкаў і агульнай дасведчанасці, усё яшчэ існуе неабходнасць далейшага зніжэння ўздзеяння гармонік. Гэты артыкул мае на мэце даць вам неабходныя веды для зніжэння ўздзеяння гармонік.

Вызначэнне гармонік

У электрычнай Сістэма харчаванняГармонікі вызначаюцца як кратныя току або напружанню на асноўнай частаце. Кожны раз, калі вы назіраеце форму сігналу, якая адхіляецца ад чаканай формы сінусоіды, яна змяшчае гармонікі.

Прычыны гармонік

Сігналы пераменнага току класіфікуюцца як лінейныя або нелінейныя ў залежнасці ад таго, як сістэмы спажываюць энергію з крыніцы харчавання. Гармонікі выклікаюцца нелінейнымі сістэмамі, якія спажываюць ток кароткімі, рэзкімі імпульсамі. Гэтыя імпульсы скажаюць формы сігналаў, генеруючы гармонікі, якія прыводзяць да праблем з харчаваннем, якія ўплываюць як на нагрузку, так і на сістэму размеркавання. Прыкладамі нелінейных сістэм нагрузкі з'яўляюцца электронныя прылады, такія як тэлевізары.

Асноўныя электрычныя гармонікі

Энергія паступае ад генератара, а яго частата называецца асноўнай частатой або частатой першай гармонікі, звычайна 50 Гц або 60 Гц, у залежнасці ад краіны. Усе электрычныя і электронныя сістэмы распрацаваны для эфектыўнай працы на гэтай частаце.

Гарманічныя парадкі і складаныя формы хваль

Гармонікі другога парадку

Гармонікі другога парадку маюць частату 100 Гц, што ўдвая перавышае асноўную частату 50 Гц. Калі асноўная гармоніка дасягае нуля, гармонікі другога парадку дасягаюць свайго піку, і наадварот. Гэта прыводзіць да таго, што другая гармоніка ініцыюе зваротны ток, уплываючы на ​​асінхронныя рухавікі, супрацьстаячы круцільнаму магнітнаму полю, што прыводзіць да зніжэння механічнага крутоўнага моманту. Гэты тып гармонікі таксама вядомы як адваротная паслядоўнасць.

Гармонікі трэцяга парадку

Гармонікі трэцяга парадку маюць частату 150 Гц, што ў тры разы перавышае асноўную частату. Гэтыя гармонікі асабліва небяспечныя. Калі токі трэцяй і асноўнай гармонік адначасова дасягаюць нуля, яны дасягаюць піку ў процілеглых кропках, ствараючы ток нулявой паслядоўнасці, які павялічвае напружанне ў нейтральнай прамой ланцугу ў энергасістэме. Гэта павелічэнне можа прывесці да спрацоўвання выключальнікаў з-за току трэцяй гармонікі, таксама вядомай як трыпленс.

Гармонікі чацвёртага парадку

Гармонікі чацвёртага парадку маюць частату 200 Гц, што ў чатыры разы перавышае асноўную частату. Як асноўная, так і чацвёртая гармонікі дасягаюць сваіх пікавых значэнняў адначасова. Гэта павялічвае ток, які працякае ў правадніку, што павышае тэмпературу абсталявання, і гэта таксама вядома як дадатныя гармонікі.

Гармонікі пятага парадку

Гармонікі пятага парадку маюць частату 250 Гц і маюць агульныя характарыстыкі з гармонікамі трэцяга парадку, але працуюць на больш высокай частаце.

Аналіз формы хвалі

З формаў сігналу відавочна, што складаная форма сігналу складаецца з камбінацыі гармонік і асноўнай формы сігналу, кожная з якіх мае свае фазавыя вуглы і пікавыя значэнні. Значэнні гармонік можна разлічыць па формуле:

Другая гармоніка: E2 = V(max)Sin(2Π*2ft)

Трэцяя гармоніка: E3 = V(max)Sin(2Π*3ft)

Чацвёртая гармоніка: E4 = V(max)Sin(2Π*4ft)

Гэты працэс працягваецца для гармонік вышэйшага парадку. Такім чынам, ураўненне для складанай формы сігналу мае выгляд:

Гарманічная паслядоўнасць

Ніжэй прыведзены кароткі змест гарманічнай паслядоўнасці, які ілюструе, як частата змяняецца ад асноўнай частаты да вышэйшых парадкаў.

Кароткі змест гарманічных эфектаў

З гэтага артыкула мы можам зрабіць выснову, што:

- Гармонікі - гэта кратныя асноўнай частаце.

- Гармонікі павялічваюць цяпло, якое выпрацоўваецца сістэмай, уплываюць на ўзровень напружання і круцільны момант рухавіка.

- Асноўная частата складае альбо 50 Гц, альбо 60 Гц, у залежнасці ад краіны.

- Гармонікі другога парадку маюць частату 100 Гц.

- Гармонікі трэцяга парадку маюць частату 150 Гц.