Ni kasihiyo za harmoniki zinachukua katika uchafu wa moto katika mizigo?

Mhanga wa Uharibifu wa Harmoniki kwa Moto wa Mfumo wa Umeme

1. Ongezeko la Hasara za Copper

• Sera: Katika motori, upinzani wa resistance wa winding hutengeneza hasara za copper (hasara za resistance) kwenye mwendo mkuu. Lakini, wakati maghari ya harmoniki huenda kwa winding, upepo wa ngozi huchangia zaidi kutokana na ukubwa wa namba za harmoniki. Upepo wa ngozi hutengeneza maghari kuhusishwa karibu na pembeni ya conductor, kushinda saizi ya kijani kamili na kuongeza resistance, kwa hivyo kuongeza hasara za copper.

• Matokeo: Ongezeko la hasara za copper linaweza kuwapa moto wa winding temperature yasiyofaa, kubadilisha uzito wa vifaa vya insulation na kupunguza muda wa moto.

2. Ongezeko la Hasara za Iron

• Sera: Katika iron core ya motori, hasara za hysteresis na eddy current, ambazo zinatafsiriwa kama hasara za iron, hutokea kwenye mwendo mkuu. Wakati maghari ya harmoniki huenda kwa motori, ukubwa wa magnetic field changes huchangia zaidi, kuleta ongezeko la hasara za hysteresis na eddy current. Kihusiano chenye asili, harmoniki za kiwango cha juu zinachangia sana eddy current losses kwa sababu hasara hizo ni sawa na mraba wa frequency.

• Matokeo: Ongezeko la hasara za iron linaleta ongezeko la temperature ya iron core, kubadilisha moto wa umma wa motori, kupunguza efficiency, na uhakika.

3. Ongezeko la Hasara Zingine

• Sera: Nyuma ya hasara za copper na iron, harmoniki zinaweza kuleta aina nyingine za hasara zingine. Kwa mfano, maghari ya harmoniki zinaweza kutengeneza electromagnetic forces zinazozidi kati ya stator na rotor, kuleta vibrations na friction losses. Pia, harmoniki zinaweza kuleta mechanical losses zinazozidi katika vifaa kama bearings na fans.

• Matokeo: Hasara hizo zingine zinaweza kuongeza moto wa motori, inaweza kuwapa bearings temperature yasiyofaa, kufikirisha lubrication failure, na hata kuleta mechanical breakdowns.

4. Ongezeko la Temperature la Asili Kamwe

• Sera: Hali ya maghari ya harmoniki inaweza kuleta magnetic field distribution isiyofanana katika motori, kuleta overheat kwenye maeneo mingi. Kwa mfano, maeneo fulani ya winding zinaweza kuwa na density ya harmoniki za maghari zinazozidi, kuleta maeneo haya kufika temperature zinazozidi zaidi kuliko maeneo mengine. Ongezeko la temperature hili la asili kamwe linaweza kubadilisha uzito wa vifaa vya insulation na kuongeza hatari ya motori kuharibika.

• Matokeo: Overheat kwenye maeneo fulani si tu linaweza kupunguza muda wa motori, lakini pia linaweza kuleta insulation breakdown, kuleta electrical faults kali.

5. Upunguzo wa Efficiency ya Mfumo wa Kutumaini Moto

• Sera: Mfumo wa kutumaini moto wa motori (kama vile fans na heat sinks) mara nyingi unajenga kusimamia thermal load kwenye mwendo mkuu. Wakati maghari ya harmoniki huongeza moto wa motori, ability ya cooling system kusimamia hii moto zinazozidi zinaweza kuwa isiyofaa, kuleta ongezeko la temperature ya motori.

• Matokeo: Upunguzo wa efficiency ya cooling system unaweza kubadilisha moto wa motori, kutengeneza cycle mbaya unayeweza kuleta overheat protection mechanisms au hata kuleta burn out ya motori.

6. Upunguzo wa Power Factor

• Sera: Hali ya maghari ya harmoniki hutengeneza power factor wa motori kwa sababu harmoniki hazitumaini kazi bali huzongeza reactive power na harmonic power. Power factor chenye asili kamwe inaweza kuongeza motori kuhusisha zaidi na grid ili kudumisha output power, kuleta ongezeko la line losses na transformer losses, kuleta ongezeko la moto wa motori.

• Matokeo: Upunguzo wa power factor si tu linaweza kuongeza moto wa motori, bali pia linaweza kupunguza efficiency ya umma wa power system, kuleta gharama za umeme zinazozidi.

Hatua za Kuongeza Athari ya Harmoniki kwa Moto wa Motori

Kupunguza athari za harmoniki kwa moto wa motori, hatua zifuatazo zinaweza kutumiwa:

• Instala Harmonic Filters: Tumia passive au active harmonic filters kutengeneza au kupunguza maghari ya harmoniki katika mfumo, kurudia sine wave shape ya grid voltage na kupunguza athari ya harmoniki kwa motori.

• Chagua Motori Zenye Resistance ya Harmoniki: Baadhi ya motori zimejengeka vizuri zaidi kusimamia harmoniki, kama vile zinazotumia special winding structures au core materials zinazopunguza hasara zingine na moto uliotengenezwa na harmoniki.

• Pimisha Load Management: Andaa schedules za utengenezaji kuzuia kukagua loads nyingi sana mara moja, kuleta upunguzo wa generation ya harmoniki.

• Tumia Low-Harmonic Mode katika Variable Frequency Drives (VFDs): Ikiwa motori inatumika VFD, chagua VFDs zenye features za low-harmonic au badilisha parameters za VFD kutupunguza harmonic output.

• Ongeza Cooling Systems: Kwa motori zilizotengenezwa na harmoniki, ongeza cooling system (kwa mfano, kwa kuongeza nguvu ya fan au kuboresha heat sink design) kutumaini moto zaidi na kupunguza overheat.

• Ujenzi wa Marejeo na Monitoring: Tafuta marejeo ya kawaida ya hali ya kazi ya motori, monitor parameters kama temperature, current, na power factor, na tafuta suluhisho la haraka kuhakikisha performance nzuri ya motori.

Muhtasari

Uharibifu wa harmoniki una athari kubwa kwa moto wa motori, kwa asili inaonekana kwenye ongezeko la hasara za copper, iron, hasara zingine, ongezeko la temperature la asili kamwe, upunguzo wa efficiency ya cooling system, na upunguzo wa power factor. Facto haya yote kwa pamoja linaweza kuongeza moto wa motori, kubadilisha uzito wa vifaa vya insulation, kupunguza muda wa motori, na kuleta electrical na mechanical failures kali. Kupunguza athari ya harmoniki kwa moto wa motori, ni muhimu kutumia hatua sahihi za harmonic mitigation, pimisha chaguo na ujenzi wa motori, na hakikisha operation sahihi ya power system.