Harmonigs – amharlwyddion amlder uchel mewn fformau ton electroleg – yw her yn bwysig ar gyfer systemau pŵer ymgyrchol. Mae'r twylliadau hyn, sy'n digwydd am luosrifau cyfanrif yr amlder sylfaenol (er enghraifft, 3ydd, 5ed, 7fed harmonigs), yn gwario ansawdd y voltedd a'r cyfred, gan arwain at aneffeithloni a chamdriniaeth ar gyfarpar.
Pan mae offer fel dreifion amledd newidol (VFDs) neu'r rhai sydd â chyflenwadau pŵer modd newid yn ymddangos, maen nhw'n camdrin y patrwm tonau siniws arferol o dtryfan sy'n llifo trwy gylchoedd. Beth sy'n digwydd nes ymlaen yw'n ddiddorol iawn - mae'r gwrthdrawiad trydanol hwn yn cynhyrchu'r hyn a elwir yn 'tonnage sŵn' gan ladd y system gyfan. Ar gyfer adeiladau ble mae lefelau harmonig yn mynd uwchben 5%, mae yna godiad o tua 12 i 18 y cant yn y egni a gollwg oherwydd y pŵer ymatebol ychwanegol hwnnw'n neidio o gwmpas. Yn ôl y ymchwil a gyhoeddwyd flwyddyn yn ôl am effeithiau harmonig, mae'r amleddau anhysbys hyn yn cymysgu'n union â'r signalau trydanol bennaf, gan amharu ar y patrwm tâl a churrint ar draws y gweithrediad cyfan.
Arolygiad 2023 o 12 o fewnweithdai awtomotive a wnaeth agor amgylcheddau sy'n defnyddio'r technolegau hyn wedi'u defnyddio 2–3× mwy uchel harmonigau na'r rhai sydd â llwytho pasgol yn eu gorffennol.
Mae offer an-linol yn gorfodi'r cyfred i ddod i mewn mewn tairgion abrupt na ddoniau sine gludi, gan arwain at:
Mae'r effeithiau hyn yn cyflymu dadfeintiaeth ysgogi a'u hanogaeth yn ysgaen rhaglennu amddiffad cymalau. Yn ôl adroddiad IEEE 2024, mae'r fethodau sydd heb harmonics yn wynebu 34% o gostau cynnal a chadw uchyngach yn ystod pump mlynedd o gymharu â rhai sy'n defnyddio datrysiadau hidlo actif.
Mae'r ansicrwydd systemig hwn yn datgan pam mae gweithredwyr ynni yn cymryd i gydweithredu hyrwyddwyr Harmonig Actif i gywiro ansawdd pŵer yn ddinamig.
Mae dyfeisiau harmonigau yn cadw olwg ar donfeddiadau pŵer a chyfredol trwy ddechnoleg prosesu arwyddion digidol. Mae'r systemau hyn yn gweithio trwy darganfod y tŵyllod harmonigau anhawdd hynny sy'n cael eu chrewyd gan lwythoedd anlinol yn y system. Unwaith wedi'u hadnabod, mae'r system yn anfon cyfredolion cywiriadol sy'n cyd-fynd yn eu cryf ond yn groes i'w cyfeiriad, sy'n anweithredoli'r harmonigau anhawdd hynny. Cewch chi feddwl am sefydliad diwydiannol safonol 480 volt er enghraifft. Cyn ei osod, gallai lefelau THD fod yn dal o amgylch 25%. Ar ôl gosod y mitigatorion hyn, mae'r rhan fwyaf o sefydliadau yn gweld y rhifau hynny yn gostwng i dan 5%, yn union ble mae angen iddynt fod yn ôl canllawiau IEEE 519 diweddaraf o 2022.
Mae systemau modern yn defnyddio algorithmau addasadwy i olw amleddau harmonig yn fyw, yn addasu cwmpenswn o fewn milrheithiau i ymateb i amodau newid. Mae'r gallu hwn yn dyndefnyddio ffilteriau pasif, nad yw'n medru addasu i amrywiaethau harmonig. Mae nodweddion allweddol yn cynnwys:
Mae rheswm uwch yn caniatáu crymedd dewisol o harmonics nodwedig tra'n lleihau coll egni. Mae cysoni clocwedd (PLL) yn sicrhau cyddal cymharol union, hyd yn oed o dan amodau rhwydwaith anwastad. Mewn gosodiadau aml-uned, rhannu systemau rheoli cydweithredol data harmonig ar draws dyfeisiau, yn ymrwymo perfformiad mewn rhwydweithiau diwydiant mawr.
Mae hidlyddion harmonig passif yn dibynnu ar gylclau anhrefnol (LC) sydd wedi'u cyd-fynd i amleddau penodol, sy'n cyfyngu ar effeithloni i lwythoedd sefydlog, rhagweldadwy. Yn hytrach, hyrwyddwyr Harmonig Actif defnyddio electronegau pŵer a algorithmau mewn amser real i ddarganfod a gwrthweithio dadledd harmonig ar draws ystod eang.
| Meini Prawf | Hidlyddion pasif | Hyrwyddwyr Harmonig Actif |
|---|---|---|
| Amser ymateb | Statig (oedfa lefel milrheil amser) | Dynameg (cywiriad lefel microsecond) |
| Addasu | Cyfyngedig i proffiliau harmonig rhaglenedig | Addas yn ôl amodau llwyth sy'n newid yn barhaus |
| Hyblygrwydd Gosod | Mae angen cyd-fynd union gyda'r amhedyddedd | Gydnaws â chrefyddion system amrywiol |
Mae hidlau basg yn wynebu heriau mewn amgylcheddau â gyrrwrion amledd newydd (VFDs) a systemau serwol, ble mae cynnwys y tonnau yn newid yn aml. Gall eu hymhysg penodol arwain at:
Mae'r mitigatorion actif yn gwella gweithgarwch yn y gosodiadau dinamig trwy barhau i olygu tonfannau a chyflwyno harmonigau o'r ffyriad cyfernodol. Mae'r buddiannau yn cynnwys:
Er enghraifft, mae gweithredu ar y tir gwirioneddol yn dangos ffiltrowyddion actif yn cyrraedd 92% crymedd harmonig yn y plant rhwydwaith cerbydau â hanghenion cynnal a chadw isel iawn.
Yn ôl safonau IEEE 519, mae angen i fasilwyr y diwydiant gadw eu Cyfanswm Gwahaniaeth Lledredd o dan amseroedd penodol - tua 5% ar gyfer y voltedd (THDv) a thua 8% ar gyfer y cyrhaed (TDD). Pan mae'r ffigurau hyn yn mynd dros y terfyn, mae pethau'n dechrau mynd o'i le yn gyflym iawn. Mae'r offer yn dod i drosgo, gallt gynwysion ffrwydro allan, a gall plant gael colled rhwng 10 a 15 y cant o'u henergi pe nad oes gynlluniau cywiriad priodol yn eu lle. Mae hynny'n lleoliad ble mae cyfleuon actif i leihau harmonigau yn dod i chwarae. Mae'r dyfeisiau hyn yn cadw lwcus ar yr hyn sydd yn digwydd yn y system yn barhaus, gan ddal y harmonigau trywan sydd yn anodd i'w fesur yn arferol. Maent yn weithredu'n efrydol fel cadfridogion amserol ar gyfer materion ansawdd trydan sydd yn elwedd eu heang heb eu sylw pe byddai pheiriannau safonol yn unig yn cael eu defnyddio.
Gall atalwrion harmonig weithredol sydd wedi'u cyswllt mewn ffyrdd siwgr yn leihau cyfanswm y distorswn harmonig (THD) i lawr rhwng 75 a 90 y cant yn ystremau sydd â llwythi anlinol yn ôl y ymchwil a gyhoeddwyd y llynedd sy'n edrych ar gyseineddau sy'n gwneud cyflwr semiconductors. Mae'r dyfeisiau hyn yn dod i weithredu yn 2 milwiliad o eiliadau ar ôl sylwi ar unrhyw broblemau distorswn, yn llawer cynt na hidlyddion pasif traddodiadol sydd yn cymryd rhywle rhwng 100 a 500 milwiliad o eiliadau i ymateb. Mae'r gwahaniaeth o gyflymder yn bwysig iawn pan fydd'n angen cynnal ansawdd pŵer yn gyson ar draws gweithfeydd ble mae robotiau'n casglu cydrannau neu ble mae rheolyddion rhesymeg rhaglennu yn rheoli gweithrediadau pheiriannau hanfodol trwy'r diwrnod.
Lleihaodd gweithdy awtometig Tier-1 beiriant seiliol gan gynnwys 82% ar ôl osod atalwr harmonig weithredol:
| Parametr | Cyn y Gosod | Ar ôl Ysgrafiad | Safon Tymhorol |
|---|---|---|---|
| Pwysedd THD (THDv) | 7.2% | 3.8% | IEEE-519 ±5% |
| TDD Currant | 12.1% | 4.9% | IEEE-519 ±8% |
| Colluddion Ynni | 14% | 6.2% | – |
Gwrthododd algorithmau hidlo addas y system harmonigau o dros 120 VFDs tra'n cynnal ffactor pŵer o 0.98 ar draws pob amser cynhyrchu. Gostau cynnal preswyl gost y llynedd oherwydd llai o straen ar drawsffurfiwyr a gwrthodwyd methiannau capasitor.
Mae hidloedd actif rhyngddig yn cymysgu cydrannau pasif traddodiadol â thechnoleg fwy diweddar i leddfu harmonics er mwyn delio â amryw eang o ffeintiau. Mae'r systemau hyn yn gweithio'n wych mewn aplicaethau pŵer mawr dros 2 megawatt fel y rhai a gynhyrchir yn ystodau gweithgynhyrchu semiconductors. Maen nhw'n lleddfu'r ymylchedd o ddŵr harmonig i dan 3%, sydd yn llawer gwell na'r safon IEEE 519-2022 sy'n caniatáu hyd at 5%. Mae'r cydrannau pasif yn delio â'r harmonics trefn is, tra bod y cydrannau actif yn dod i chweil i reoli'r ffeintiau uwch sydd yn broblem hyd at y 50ed trefn. Mae'r ardraniad hwn yn helpu amddiffyn peiriannau CNC a gwydranddod eraill o ddifrod rhag ysgogion trydan sydd yn meddwl achosi problemau ar y llawr gweithio.
Mae mitigatorion harmonig weithredol heddiw yn dod â dyluniadau modiwlaidd sy'n gwneud eu hosod mewn systemau hŷn yn llawer haws. Mae'r unedau hyn yn plugio i bannellau trydan presennol yn ychwanegol at gynhwysion presennol trwy safonau cyffredin fel IEC 61850. Mae'r gosodiad hwn yn caniatáu graddio o ddisgyblion bychain ar beiriannau unigol i reolaeth gyflawn ar draws cyfanoliadau cyfan. Yn ôl adroddiad diweddar gan y diwydiant am 2023, arbedodd cwmnïau tua 34% ar gostau gosod pan roedden nhw'n dewis y datrysiadau modiwlaidd hyn yn hytrach na newidtrefnu eu seilwaith yn llawn. Mae'n fwy hyfryd hyd yn oed bod y dyfeisiau hyn yn llwyddo i leihau distorsion harmonig gan hyd at 91% er hyd yn oed mewn cyfanoliadau ble roedd gwahanol fathau o lwytau yn rhedeg ar yr un pryd
Mae'r heddluwrion uwch yn defnyddio cyfesur pen draw yn barhaus i atal y drynewid pan ychwanegir offer newydd. Mae dadansoddi rhagwaredol yn dilyn dadleoliad y capasitor a phroffiliau thermol y trawsnewidydd, yn hyrgyfid y bywyd ased erthyliadol o 7 i 12 flynedd yn y weithrediadau trydanol. Mae fasilwyr sy'n defnyddio'r systemau hyn yn adrodd am 28% llai o alluogi annynedig bob blwyddyn trwy oruchwylio ar-lein o glirdeb y donlun.
Mae harmonigau yn amalwyr yn y donluniau trydanol sy'n digwydd am lluosrifau cyfanrif y ffordd sylfaenol, y gallant yn leicio ansawdd pŵer a arwain at ansawdd a chynnydd yn y systemau trydanol.
Mae fasilwyr ymgyrchol yn defnyddio heddluwrion harmonigol weithredol i gywiro ansawdd pŵer yn ddynamig, lleihau costau cynnal a chadw, a'ch atal offer o ddod i ddifrod gan y distewch harmonigol.
Mae mitigatorion harmonig weithredol yn defnyddio algorithmau mewn amser real i wrthweithio rhag distorsion harmonig yn ddynamig, gan ddarparu ymateb cyntafol a hyblygrwydd cymharol â hofferion pasif sydd yn gyson a thrwy gyffredinol.
Diwydiannau sydd â llwythoedd an-linol sylweddol, fel y diwydiant awtometig, gweithgynhyrchu semiconductors, a chyseineddau sydd â chyfryngau awtomeiddio, maen nhw'n elwa'n sylweddol gan gael gwared â harmynau.
Newyddion Poeth
EN
