Kas yra maitinimo sistemos harmonika?

Energijos sistemos harmonikos yra šalutiniai elektroninių prietaisų produktai, atsirandantys, kai tam tikri tipai yra prijungti prie maitinimo sistemų. Įrenginiai, tokie kaip nepertraukiamo maitinimo šaltiniai, asmeniniai kompiuteriai ir kintamo dažnio diskai, sukuria maitinimo sistemos harmoniką, kai energiją gauna trumpais impulsais, o ne sklandžiai. Šių harmonikų poveikis sukelia iškraipytą įtampą ir problemų, kurios neigiamai veikia sistemų veikimą.

Elektros tiekimo šaltiniais siekiama nuosekliai tiekti sinusinę įtampą. Kai prie maitinimo šaltinio prijungiamos netiesinės apkrovos arba bet koks įrenginys, kuris naudoja kietojo kūno maitinimo perjungimo šaltinius, kad kintamąją srovę transformuotų į nuolatinę srovę, atsiranda maitinimo sistemos harmonikos. Linijinė apkrova turi nuolatinį srovės santykį, kai galia yra proporcinga įtampai, kai abi bangos turi tą pačią formą. Kaitinamosios lempos, varikliai ir šildytuvai yra keli linijinių apkrovų pavyzdžiai.

Harmoninę srovę sukuriančios apkrovos yra netiesinės, kai srovės ir įtampos bangos formos skiriasi viena nuo kitos. Kai tokia apkrova naudoja energiją, sistemos varža sukuria harmonines įtampas. Kai kurie netiesinių apkrovų pavyzdžiai yra feromagnetiniai įtaisai, išlydžio apšvietimo įrenginiai ir lankiniai įtaisai. Energijos sistemos harmonikų poveikis gali būti gana stiprus, priklausomai nuo įtampos iškraipymo dydžio.

Daugeliu atžvilgių jo poveikis yra panašus į tai, kaip stresas neigiamai veikia žmogaus organizmą. Didelis harmoninių iškraipymų lygis gali sukelti atsitiktinį įrangos veikimą, elektros energijos sistemos neefektyvumą ir net išjungimus. Visa komunalinių paslaugų paskirstymo sistema ir visi prijungti įrenginiai gali būti paveikti įvairiais lygiais įvairiais būdais. Pavyzdžiui, elektros energijos sistemos harmonikos gali sutrumpinti kondensatorių tarnavimo laiką arba sukelti jų gedimą ar plyšimą. Komponentai gali užkliūti, sprogti arba būti sugadinti be jokios pastebimos priežasties.

Harmoniniai įtampos iškraipymai sukelia nestabilų generatorių darbą ir perkaista transformatorių apvijas. Tokie įrenginiai kaip telefonai ir kompiuteriai gali su pertrūkiais sugesti arba sukelti trikdžius. Vartotojai gali susimokėti per daug elektros energijos, nes komunalinių paslaugų skaitikliai neteisingai užfiksuoja galios matavimus.

Technikai naudoja daug metodų, kad sumažintų elektros energijos sistemos harmoniką, pradedant efektyvesniu dizainu ir baigiant izoliavimo ir trikampio-delta transformatoriais. Esant geresnei konstrukcijai, harmonikos gali būti sumažintos apribojant netiesines apkrovas iki tam tikros transformatoriaus talpos procentinės dalies. Delta-delta transformatoriai perkelia fazių santykius naudodami įvairius metodus, kurie taip pat yra naudingi. Izoliavimo transformatoriai bando išspręsti problemą padidindami ir sumažindami sistemos įtampą, kad ji atitiktų.