De ce sunt folosite filtre de armonice active pentru a purifica sursa de alimentare?

În sistemele de alimentare industriale și comerciale moderne, sarcinile ne-liniare, cum ar fi convertizoarele de frecvență, iluminarea cu LED-uri, servomotorizările și UPS-urile devin din ce în ce mai frecvente. Aceste dispozitive îmbunătățesc eficiența și acuratețea controlului, generând în același timp o cantitate mare de curent armonic. Poluarea armonică este ca „toxinele” din rețeaua electrică, provocând distorsiuni ale tensiunii, supraîncălzirea echipamentelor, defecțiuni și chiar daune permanente.

Deci, de ce sunt filtrele active de armonice (APF) utilizate în mod special pentru purificarea surselor de alimentare? Care sunt principiile de bază și avantajele acestei abordări?

I. Pericolele armonicelor: de ce este necesară „purificarea”?

Pentru a înțelege rolul APF, trebuie mai întâi să înțelegem pericolele armonicelor. Armonicele sunt componente de-frecvență înaltă care sunt multipli întregi ai frecvenței fundamentale (50/60 Hz). Prezența lor poate duce la:

1. Creșterea consumului de energie și generarea de căldură: Acest lucru duce la supraîncălzirea transformatoarelor, cablurilor și motoarelor, accelerează îmbătrânirea izolației și crește semnificativ pierderile de energie.

2. Cauzarea defecțiunilor echipamentelor: Întreruperea funcționării normale sau cauzarea acțiunilor incorecte ale dispozitivelor electronice de precizie (cum ar fi PLC-uri, instrumente medicale); conducând la rezonanță la supracurent și la arderea condensatoarelor.

3. Amenințare la adresa securității sistemului: Determină ca curentul de linie neutră să fie excesiv de mare, chiar depășind curentul de fază, crescând astfel riscul de incendiu; conduce la distorsiunea formei de undă a tensiunii, afectând calitatea puterii întregii rețele electrice.

II. De ce să alegeți filtre active pentru purificare?

1. Efectul de filtrare este remarcabil și răspunsul dinamic este rapid.

APF poate filtra simultan diverse armonici de la ordinul 2 la 51 sau chiar mai mult. Rata de filtrare este de obicei peste 97%.

Viteza de răspuns este extrem de rapidă (de obicei în 100 μs) și poate compensa perfect armonicile generate de sarcinile care se schimbă rapid (cum ar fi mașini de presare, mașini de sudură), realizând urmărirea și anularea în timp real-.

2. Extrem de adaptativ, fără a provoca rezonanță

Filtrul pasiv poate forma o rezonanță paralelă cu impedanța rețelei, amplificând astfel o anumită armonică și provocând un accident. Cu toate acestea, APF este o sursă de curent controlată, iar caracteristicile sale nu vor rezona cu rețeaua, ceea ce o face extrem de sigură.

Poate urmări automat modificările armonicilor grilei și le poate compensa adaptiv. Nu este nevoie să vă faceți griji cu privire la defecțiunea din cauza variațiilor de sarcină sau a modificărilor în structura rețelei.

3. Multi-funcțional, versatil în utilizare

Pe lângă suprimarea armonicilor, APF are de obicei și funcțiile de compensare a puterii reactive (îmbunătățirea factorului de putere) și de echilibrare a sarcinilor trifazate. Un singur dispozitiv poate rezolva mai multe probleme de calitate a energiei electrice și are un cost{2}}eficient extrem de ridicat.