Quid causat harmonicos in systemibus electricis

Harmonicae in systematibus electricis causantur a oneribus nonlineari quae producunt formas undarum non-sinusoidales currentis vel tensionis in systematibus currentis alternantis. Harmonicae sunt componentes undarum sinusoidalis cum multiplicibus integralibus frequentiarum praeter fundamentales. Sequentes sunt causa principes harmonicae in systematibus electricis:

Onera nonlinearia

Onera nonlinearia sunt ea in quibus currentis non est lineariter relatus ad tensionem. Huiusmodi onera sunt communia in systemate potentiae, et fontes principales includunt:

• Rectificator: instrumentum utitur ad conversionem currentis alternantis in directum, sicut adaptatores potentiae, convertitores frequentiae, etc.

• Praebitor potentiae commutans: praebitor potentiae communis in instrumentis electronicis modernis, sicut praebitores potentiae computatorum, caricales telephonorum mobilium, etc.

• Inversor: instrumentum utitur ad conversionem currentis directi in alternantem, communiter reperitur in systematibus photovoltaicis solaribus, stationibus caricae vehiculorum electricorum, etc.

• Driver variabilis frequentiae: instrumentum utitur ad controllem velocitatis motoris, latissime usus in campo automationis industrialis.

• Machina arcus weldendi: currentis nonlineares generantur in processu weldendi.

• Lampades emissionis gas: sicut lampades fluorescentes, lampades natrii altipressoriae, etc., generabunt harmonicas durante initiatio et operatione.

Instrumenta electronica potentiae

Instrumenta electronica potentiae late usura in systematibus potentiae modernis sunt etiam fontes importantes harmonicae:

• Convertitor frequentiae: utitur ad controllem velocitatis et momenti motoris AC, cuius principium operativum generabit harmonicas.

• UPS (Uninterruptible Power Supply): harmonicae generantur quando transit ad modum alimentationis a batteria.

• Convertitor: instrumentum utitur ad mutationem frequentiae currentis alternantis, sicut convertitor usus in generatione potentiae venti.

Motors et transformatores

Etiam in motoribus et transformatoribus traditionalibus, leves harmonicae possunt occurrere propter causas sicut effectus saturationis magneticae:

• Motors: maxime in phase initiativa, harmonicae possunt generari propter influentiam curvarum magnetizationis nonlineares.

• Transformator: cum transformator operatur in area saturata, etiam harmonicae generabuntur.

Problema ipsius rete

• Onerum inaequabilia: onerum inaequabile in systemate triphasico potest facere ut currentis neutralis contineat harmonicas.

• Transmissio longinqua: in processu transmissionis longinquae, effectus inductivitatis et capacitivitatis lineae possunt ducere ad amplificationem harmonicae.

Alia facta

• Senectus instrumentorum potentiae: instrumenta potentiae vetusta possunt producere harmonicas additivas propter degradatio componentium internorum.

• Defectus designandi: systemata potentiae male designata possunt ducere ad amplificationem vel generationem harmonicae.

Effectus harmonicus

Harmonicae possunt causare varietatem effectuum adversorum in systematibus potentiae, inter alia:

• Incrementum perditorum instrumentorum: harmonicae possunt ducere ad perditas additivas motorum, transformatorum et aliorum instrumentorum, breviando vitam servitii.

• Reductio efficientiae systematis: harmonicae possunt restringere efficientiam systematis et incrementare consumptio energiae.

• Affectio accurate mensurationis: harmonicae interficient accurate mensurationis meteris energiae, resultante calculo incorrecto pretii electricitatis.

• Interferentia cum systemate communicationis: harmonicae ducet ad interferentiam cum systemate communicationis et affectabunt qualitatem transmissionis signalis.

• Triggering resonantiae: in quibusdam casibus, harmonicae possunt resonare cum inductoribus et capacitoribus in systemate, ducendo ad graves problemata qualitatis potentiae.

Medida suppressionis harmonicae

Ut reducantur effectus harmonicae, sequentes medias solent capi:

• Filtros: installa filtros passivos vel activos ad absorbendum vel contrafaciendum harmonicas.

• Incrementum inductivitatis oneris: per incrementum inductivitatis oneris ad suppressione harmonicae.

• Improvement characteris oneris: uti onere cum contentu harmonicorum parvo, sicut rectificatore triphasico vice rectificatoris uniphasici.

• Compensatio reactiva dynamica: uti instrumentis sicut SVG (generator reactivus staticus) pro compensatione reactiva dynamica.

Summa

Harmonicae in systematibus electricis principaliter causantur a oneribus nonlineari, sicut rectificatoribus, praebitoribus potentiae commutantibus, inversoribus, driver variabilis frequentiae, etc. Harmonicae possunt negativiter afficere performance et fiduciam systematis potentiae, itaque necessarium est capere media appropriata ad suppressionem vel eliminationem harmonicae.