რა არის ჰარმონიკები ელექტროტექნიკურ სისტემებში და რით იწვევა ისინი?

ელექტროსისტემაში ჰარმონიკები ნიშნავენ კომპონენტებს, რომლებიც ფუნდამენტური სიხშირის მთელი ჯერადი ზრდას გააჩნია, რომლის მიღებაც ხდება პერიოდული არასინუსოიდური ალტერნაციული სიდიდის ფურიეს სერიებით დეკომპონირებით და ხშირად უწოდებენ უფრო მაღალი ჰარმონიკები.

ჰარმონიკების ძირითადი მიზეზები შემდეგია:

• არალინიური ტვირთების არსებობა: ეს არის ჰარმონიკების შემდეგი მთავარი მიზეზი. მაგალითად, ელექტროენერგიის ელექტრონული მოწყობილობები, როგორიცაა რექტიფიკატორები, ინვერტორები და სიხშირის კონვერტერები, რომლებიც შემუშავებისას ინტერნალური სემიკონდუქტორული მოწყობილობები ისტორებენ მიმდევრობის და ვოლტაჟის ტალღებს და აგენერირებენ ჰარმონიკებს. რექტიფიკატორის მაგალითით, რომელიც ალტერნაციულ დენს ქვედა დენად ქცევა, შეცვლის პროცესში შესაბამისი დენი ნაჩვენებია არასინუსოიდური ტალღით და შეიცავს დიდ რაოდენობის ჰარმონიკულ კომპონენტს. ასევე, რგოლის კამინები და ფლუორესცენტური ლამპები არიან ჩვეულებრივი არალინიური ტვირთები. რგოლის კამინში ქვეშავების პროცესში რგოლის არასტაბილურობა იწვევს დენის ფლუქტუაციებს და ჰარმონიკების შესაბამისად გენერირებას. ფლუორესცენტური ლამპის ბალასტის ფუნქციის გამო დენის ტალღაც ისტორება და ჰარმონიკები იწარმოება.

• ტრანსფორმატორის ექსციტაციის დენი: როდესაც ტრანსფორმატორი მუშაობს, მისი ცივი გადაჭარბებული მაგნიტური სატურაცია იწვევს ექსციტაციის დენის აღარ იყოფა სინუსოიდურ ტალღად, შესაბამისად ჰარმონიკების შესაბამისად გენერირებას. განსაკუთრებით როდესაც ტრანსფორმატორი შეიცვლება სიცოცხლის გარეშე ან მსუბუქი ტვირთის პროცესში, ექსციტაციის დენში ჰარმონიკული კომპონენტები უფრო მიმართული იქნება.

• ენერგიის სისტემის არასიმეტრია: როდესაც სამფაზიანი ენერგიის სისტემის თითოეული ფაზის ტვირთები არ არიან სიმეტრიული, ეს იწვევს დენის და ვოლტაჟის ასიმეტრიას და შესაბამისად ჰარმონიკების შესაბამისად გენერირებას. მაგალითად, ზოგიერთ ინდუსტრიულ ადგილზე, როდესაც თითოეულ ფაზაზე სხვადასხვა მოწყობილობები დაკავშირებულია, სამფაზიანი ტვირთის არასიმეტრიის სიტუაცია შეიძლება წარმოიქმნას, რაც იწვევს ჰარმონიკების შესაბამისად გენერირებას ენერგიის სისტემაში.

ჰარმონიკები შეიძლება გაზრდოს ელექტროსისტემის მოწყობილობების გათბობა და დიდი აკრძალულები, რაც შეიძლება შეასრულოს მოწყობილობების ნორმალურ მუშაობასა და მომსახურების ხანგრძლივობას. ისინი შეიძლება ინტერფერირონ კომუნიკაციის სისტემებს და გამოიწვიონ ენერგიის სისტემაში რეზონანსი და სხვა პრობლემები. ამიტომ, შესაბამისი ზომები უნდა შეიძლებოდეს მათ დამუშავებისთვის.