Eliminacja wyższych harmonicznych.pdf

CO PISZĄ INNI

Eliminacja wyższych harmonicznych

larnych z izolowaną bramką (IGBT – insulated

gate bipolar transistor).

Ciągłe monitorowanie przebiegu prądu

w czasie rzeczywistym (w interwałach 40 ms)

pozwala na określenie, które harmoniczne są

obecne w mierzonym przebiegu, a następ-

nie na aktywne wytworzenie odpowiedniego

spektrum harmonicznych o przeciwnej fazie.

Powoduje to całkowitą eliminację wyższych

harmonicznych i uzyskanie przebiegu sinusoi-

dalnego. Produkowane obecnie ﬁ ltry aktywne

PQF pokrywają szeroki zakres wartości sku-

tecznej prądów: od 30 do 3600 A, przy na-

pięciu do 690 V. Po zastosowaniu odpowied-

niego sprzężenia jest możliwe ich stosowanie

przy napięciu do 30 kV.

Thornton M.: Wave farewell to harmonic pol-

lution. Electrical Review 2006 nr 6. Opracował

– Witold Bobrowski.

Wzrastają straty w uzwojeniach i w żelazie sil-

ników elektrycznych, powstają też zakłócenia

spowodowane prądami w wale.

Czułe wyposażenie elektroniczne może zo-

stać uszkodzone, urządzenia wykorzystujące

napięcie zasilające jako źródło odniesienia

nie są zdolne do zsynchronizowania się, a na-

wet mogą wysyłać nieprawidłowe impulsy do

elementów łączeniowych, powodując zbędne

wyłączenia. Mogą też wystąpić interferencje

z urządzeniami łączności.

W instalacjach z przewodem zerowym har-

moniczne o zerowym przesunięciu fazowym

powodują nadmierny wzrost prądu w tym

przewodzie. Jest to spowodowane tym, iż są

one w fazie we wszystkich trzech przewodach

układu elektrycznego i sumują się w prze-

wodzie zerowym. Nadmierna wartość prądu

w przewodzie zerowym pojawia się zwłaszcza

w budynkach, w których jest zainstalowanych

wiele obciążeń jednofazowych (komputerów

PC, faksów, ściemniaczy świateł itp.).

Stosowane są różne sposoby ograniczania

zakłóceń w sieci zasilającej, spowodowa-

nych obecnością wyższych harmonicznych.

Jednym z najprostszych jest przesunięcie

punktu wspólnego połączenia (PCC – point of

common coupling). Obciążenia powodujące

problemy przy 415 V mogą bowiem nie spra-

wiać kłopotów przy 11 kV. Stosowane są też

transformatory przesuwające fazę, zwłaszcza

w układach napędowych, gdzie umożliwiają

eliminację wyższych harmonicznych o okre-

ślonej częstotliwości. Najczęściej jednak sto-

sowane są ﬁ ltry pasywne, składające się z dła-

wików i kondensatorów, których zadaniem

jest eliminacja określonych wyższych harmo-

nicznych z układu elektrycznego.

Filtry pasywne mają jednak wiele wad

i obecnie coraz częściej stosowane są tzw.

ﬁ ltry aktywne, poprawiające jakość energii

(PQF – power quality ﬁ lter). Koncepcja dzia-

łania ﬁ ltru aktywnego jest bardzo prosta. Je-

żeli doda się do siebie dwa przebiegi prądowe

o identycznej amplitudzie i częstotliwości,

ale będące w opozycji (dodatnia fala jednego

przebiegu pokrywa się z ujemną falą drugiego

przebiegu, tzn. są one przesunięte o 180˚), to

wówczas znoszą się one wzajemnie. Filtry ak-

tywne (PQF) wykorzystują w swoim działaniu

zaawansowaną technikę cyfrową mikropro-

cesorów sygnałowych (DSP – digital signal

processing) oraz elementów energoelektro-

nicznych, w szczególności tranzystorów bipo-

Zasilanie prądem przemiennym o czystej

sinusoidzie prawie wszędzie należy już do

przeszłości. Oczywiście, zanieczyszczenie

wyższymi harmonicznymi nie jest niczym no-

wym. Pojawiło się ono już przed wielu laty,

gdy powstawały wielkie zakłady chemiczne

oraz przemysł hutniczy, w których stosowa-

no prostowniki rtęciowe, selenowe itp. Prob-

lem zaczął jednak narastać bardzo szybko

w ostatnich latach, gdy rozprzestrzeniły się

urządzenia nieliniowe, półprzewodnikowe,

takie jak urządzenia napędowe wielkiej mocy

oraz statyczne zasilacze bezprzerwowe (UPS

– uninterruptible power supplier). Pojawiły się

one w wielu budynkach, dzięki rozpowszech-

nieniu się komputerów personalnych PC, dru-

karek oraz stosowaniu oświetlenia ﬂ uorescen-

cyjnego.

Można by powiedzieć, że nie stanowi to

problemu, dopóki wyposażenie zasilane z sieci

działa prawidłowo. Ale nawet kiedy wszystko

wydaje się być w porządku, nie odﬁ ltrowane

harmoniczne mogą być „niewidzialnymi za-

bójcami” (invisible killer) dla układu elek-

trycznego, powodując zbędne wyłączenia,

niewyjaśnione przepalenia się bezpieczników

lub przegrzewanie się kabli i transformatorów,

powodujące skracanie ich trwałości.

Wyższe harmoniczne są krotnościami czę-

stotliwości podstawowej. Na przykład czę-

stotliwość 250 Hz nałożona na częstotliwość

sieci 50 Hz jest 5. harmoniczną, 350 Hz jest

7. harmoniczną itd. Pierwszym efektem za-

nieczyszczenia wyższymi harmonicznymi jest

wzrost wartości skutecznej (RMS – root mean

square) oraz wartości szczytowej przebiegu

odkształconego. Okazuje się, że jest możliwy

– przy przebiegach odkształconych zawierają-

cych do 25. harmonicznej – ponad dwukrotny

wzrost wartości szczytowej oraz ponad 10-

procentowy wzrost wartości skutecznej.

Wzrost wartości skutecznej prądu jest przy-

czyną zwiększonego nagrzewania się eksplo-

atowanych urządzeń elektrycznych. Ponadto

urządzenia zabezpieczające mogą wyłączać

obwody z powodu wzrostu wartości skutecz-

nej lub wartości szczytowej prądu ponad nasta-

wioną wartość. Mogą przepalać się bezpiecz-

niki oraz mogą ulec uszkodzeniu kondensatory

w urządzeniach do kompensacji mocy biernej.

NOWY MODUŁ GPS

Firma Sony planuje wprowadzenie na rynek modu-

łu nawigacji satelitarnej GPS, który ma współpra-

cować z aparatami i kamerami cyfrowymi. GPS-

SC1 pozwoli na automatyczne dodanie uzyskanych

z satelity danych o dokładnym miejscu wykonania

zdjęcia. Korzystając z dołączonego do aparatów fo-

tograﬁ cznych oprogramowania – Sony Picture Mo-

tion Browser – możliwa będzie prezentacja wyko-

nanych zdjęć na elektronicznej mapie w miejscach,

w których zostały wykonane.

GPS-SC1 rejestruje dane o dacie i pozycji, o ile

znajduje się w zasięgu sygnału satelitów GPS. Dane

o pozycji aktualizowane są co 15 sekund, natomiast

dokładność pomiaru zależy od dostępności sygnału

satelitarnego i wynosi ok. 2 metrów. Urządzenie

wyposażono w pamięć o pojemności 31 MB, która

pozwala na rejestrację danych z miesięcznego okre-

su działania urządzenia (przy założeniu, że praco-

wało ono 12 godzin dziennie). GPS-SC1 charakte-

ryzuje się niewielkimi wymiarami: 87×36×36 mm

oraz lekkością (55 g). Dodatkową zaletą jest ener-

gooszczędna budowa, która zapewnia 10 godzin

nieprzerwanej pracy (przy wykorzystaniu baterii

typu R6) lub 14 godzin (w przypadku zastosowania

akumulatorów NI-MH). ( kww-317 )

Informacja ﬁ rmy Sony, 2006

Rok LXXV 2007 nr 3

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: