اعوجاج هارمونیک کل (THD)
برای درک موضوع مقاله اعوجاج هارمونیک کل (THD) ، باید دانش خود را از پایه یک مدار الکتریکی بالا ببرید.
یک مدار الکتریکی پایه از یک منبع ولتاژ و یک بار تشکیل شده است که جریان را از منبع می گیرد. این مجموعه با دو مقدار الکتریکی پایه کار می کند؛ جریان و ولتاژی که می تواند مستقیم یا متناوب باشد.
در مورد جریان مستقیم یا DC، جریان تنها در یک جهت جریان می یابد و مقدار ثابتی در طول زمان دارد. در جریان متناوب یا AC، جریان پیوسته و چرخشی است که با گذشت زمان تغییر می کند و قطبیت را پس از هر نیم چرخش معکوس می کند. بنابراین، مقدار AC در طول زمان می تواند به صورت شکل یک موج رسم شود، که معمولا یک موج سینوسی است.
با این حال، در الکترونیک، ما هرگز نمی توانیم به یک موج سینوسی خالص دست یابیم. هر موج نوعی اختلال دارد که شکل موج اصلی آن را تحریف می کند. این موج ها بر حسب اعوجاج هارمونیک کل (THD) توضیح داده می شوند.
توضیحات اولیه اعوجاج هارمونیک کل (THD)
درک تمامی ابعاد مربوط به اعواج هارمونیکی به علت پیچیدگی آن کم و بیش سخت و گیج کننده می باشد. اما در کل میتوان اعوجاج هارمونیک کل را به این صورت بیان کرد:
یک سیستم قدرت با یک بار الکتریکی خطی سینوسی را در نظر بگیرید که در صورت بدون خطا بودن، یک موج سینوسی کامل است اما در صورتی که خطا داشته باشد، شکل موج تغییر می کند. هرچقدر که میزان خطا در شکل موج بر اساس ولتاژ بیشتر باشد به همان اندازه شکل موج سینوسی تغییر پیدا خواهد کرد.
اعوجاج هارمونیک کل (THD) دارای فرکانس می باشند که به عنوان مضرب صحیح برای فرکانس اصلی در نظر گرفته. اعوجاج هارمونیک کل (THD) نشان دهنده ی درجه ی انحراف یک شکل موج سینوسی خالص می باشد. زمانی که در هارمونیک کل، موج سینوسی صفر می باشد، یعنی هیچ خطایی در آن وجود ندارد.
اعوجاج هارمونیک کل (THD) میتوان طول عمر و نحوه عملکرد سیستم های برقی و تولید کننده برق مثل موتور برق را بهبود بخشید.
وقتی در مورد کیفیت برق صحبت می شود، عباراتی مانند “برق سالم” و “توان موج سینوسی” را خواهید شنید. چیزی که به این دو عبارت اشاره می کنند، اعوجاج هارمونیک کل (THD) است.
برق سالم با THD کم تر از ۶ درصد در نظر گرفته می شود و اغلب با 5 درصد یا کم تر بیان می شود.
برای واحدهایی که بیشتر از ۶ درصد اعوجاج هارمونیک کل (THD) اندازه گیری می کنند، موج الکتریکی می تواند باعث شود که مدار های الکتریکی حساس مانند کامپیوتر ها یا دیگر وسایل الکتریکی کوچک، جان خود را از دست بدهند و یا این اجزا ممکن است عملکرد نا درستی داشته باشند.
معمولا موتور برق های استاندارد در محدوده ۹ درصد و برخی تا ۱۵ درصد THD تولید می کنند.
در بیش از ۵ درصد THD شما می توانید عناصر گرمایشی و اکثر لوازم غیر حساس به نوسانات برق را روشن کنید.
به طور کلی شما می توانید لوازمی مانند لوازم خانگی یا ابزار را بدون مشکل اجرا کنید. اما اگر نیاز به تجهیزات حساس تری داشته باشید، باید به دنبال موتور برق اینورتری باشید.
اثرات اعوجاج هارمونیک کل (THD) بالا چیست؟
اعوجاج هارمونیک کل (THD) اثرات مضری بر روی تجهیزات الکتریکی دارند. اعوجاج هارمونیکی بطور ناخواسته می تواند باعث افزایش جریان در سیستم های الکتریکی و در راستای آن افزایش دما در در دستگاه های الکتریکی شود.
بالا بودن فرکانس هارمونیک نیز باعث از دست رفتن هسته های اضافی در موتور و در راستای آن منجر به افزایش حرارت در هسته اصلی موتور میشود. بالا بودن فرکانس هارمونیک در مرتبه بالاتر نیز می تواند باعث ایجاد تداخل در خطوط انتقال ارتباطات شود.
افزایش درجه حرارت و تداخل تا حد زیاد ، می تواند باعث کاهش طول عمر تجهیزات الکتریکی و وارد شدن صدمه به سیستم شود.
بدانید که موتور برق شما چقدر اعوجاج هارمونیک کل (THD) تولید می کند
به طور کلی موتور برق های معمولی بسته به مقدار و نوع باری که به آن متصل میشود، توان AC را با THD بین ۵ تا ۲۰ درصد تولید می کنند. موتور برق های اینورتری توان AC بسیار پایین THD تولید می کنند که معمولا کم تر از ۱.۵ درصد است، زیرا آن ها از اینورتر های موج سینوسی خالص استفاده می کنند، که دستگاه هایی هستند که توان AC را ایجاد می کنند که سیگنال های آن ها امواج سینوسی خالص هستند. موتور برق ها یا نیروگاه های دیگر ممکن است از اینورترها استفاده کنند که موج مربعی یا توان موج سینوسی اصلاح شده ایجاد می کنند.
توان موج سینوسی خالص ایده آل است. توان موج مربعی یا موج سینوسی اصلاح شده ممکن است به دستگاه های حساس آسیب برساند یا طول عمر دستگاه را کوتاه تر کند، زیرا آن ها مقادیر THD بسیار بالاتری دارند و THD یک موج مربعی حدود ۴۸ درصد است.
تمام موتور برق های اینورتری AC، موج سینوسی خالص تولید می کنند، که اغلب برق را با کیفیتی بالاتر از آنچه از شبکه مرکزی برق دریافت می کنید تولید میکنند.