دسته‌ها
Uncategorized

اعوجاج هارمونیک

سیامک نامدار

اعوجاج هارمونیک کل / THD

Total Harmonic Distortion

یکی از مهم‌ترین فاکتورهای عددی در محاسبات مربوط به سیستم‌های الکتریکی است

یک پارامتر کمّی، و نمایانگر آن است که یک شکل موج (سیگنال) تا چه حد به شکل موج سینوسی شبیه است. مقدار THD بر حسب درصد بیان شده و هرچه کمتر باشد، شکل موج سینوسی دارای کیفیت بهتری بوده

و تجهیزاتی مانند بلندگو، آمپلی‌فایر، یوپی‌اس، و … می‌توانند سیگنال‌هایی با کیفیت بهتر تولید کرده یا انتقال دهند

به طور کلی، THD پایین‌تر به معنی ضریب توان Power Factor (PF)  بالاتر و بازدهی بیشتر است.

در محصولات الکتریکی، به خصوص در زمینه روشنایی، ضریب توان‌های بالای ۰٫۹ به این معنی است که درصد THD در آن محصول آن قدر کم است که می‌توان از آن چشم‌پوشی کرد.

هارمونیک‌ها باعث افزایش جریان خازن‌ها، تلفات در ترانسفورمرها، موتورها، هادی‌ها و اختلال در عملکرد سیستم‌های کنترل، حفاظتی و ارتباطی می‌شوند. هارمونیک‌های تولیدشده توسط بارهای غیرخطی می‌توانند روی دیگر بارهای مدار تأثیر بگذارند.

تأثیر هارمونیک‌های ولتاژ عبارتند از گرم‌شدن اضافۀ ماشین‌ها و کابل‌های برق، و خرابی بانک‌های خازنی.

اعوجاج هارمونیک می‌تواند اثرات مضر بر روی تجهیزات الکتریکی داشته باشد. اعوجاج ناخواسته می‌تواند جریان در سیستم‌های قدرت را افزایش دهد که منجر به دماهای بالاتر در رساناهای خنثی و ترانسفورماتورهای توزیع می‌گردد

این اتفاق اگر کنترل نشود، افزایش دما و تداخل فرکانسی می‌تواند به شدت تجهیزات الکترونیکی را در معرض خطر قراردهد و باعث وارد آمدن آسیب‌های شدید به منابع تغذیه شود.

 

حذف اعوجاج هارمونیک

یکی از کاربردی‌ترین روش حذف هارمونیک‌ها استفاده از فیلترها است. وظیفه اصلی یک فیلتر جلوگیری از عبور جریان‌های هارمونیکی یا کاهش آن‌ها در مسیر اصلی است.

فیلترها به دو دسته کلی اکتیو و پسیو تقسیم می‌شوند.

 

عوامل اصلی تولیدکنندۀ هارمونیک‌ها عبارتند از:

مبدل‌های الکترونیکی قدرت مانند یک‌سوسازها و اینورترها

وسایل فِرّومغناطیسی شامل ترانس‌ها و ماشین‌های الکتریکی

تجهیزات تخلیه‌ای شامل لامپ‌های فلورسنت، لامپ‌های بخار سدیم، کوره‌های قوس الکتریکی

کوره‌های القایی، شارژرهای باتری، مبدل‌های فرکانسی، درایورهای موتور الکتریکی به روش PWM، بانک‌های خازنی، منبع تغذیه کامپیوترها