EN
Þekking um verkanlega hringdýrkingu í minnum kerfum
Hvað eru samhverf og hvernig áhrifast þeir af støðugerðarskipanum?
Í rafkerfum birtast sýnuskaut sem þessi pessuga aukalegu tíðnir sem rugla í flottu sínusbylgjunni sem við viljum öll. Allra helst koma þau fram í tækjum eins og breytanlega hraðastýringum og jafnstraumsgreinendum sem taka vegabreytan straum og breyta honum í jafnstraum áður en hann er snúinn aftur til að stýra rafmótum. Þegar þessi tæki bæta við margfeldum af grunntíðninni, svo sem þriðja sýnuskautinu við 120 Hz eða fimmta við 180 Hz, þá rugla þau alveg upp grunnlýsinguna á bylgjuforminu. Hvað gerist svo? Jú, slík breyting vekur vandamál eins og tæki sem keyra heitara en venjulega og draga meira rafstraum en ætlast var til, sem bæði skemmir raforkugæðin alls staðar. Upplysingar úr iðnaðinum sýna að um það bil 30 prósent af öllum vandamálum varðandi raforkugæði má rekja til sýnuskauta, svo augljóslega eru þau að valda miklum ruglingi í ýmsum kerfum víða um allan staðinn.
Aðalgreinar milli virkanar og óvirkanar aðgerða við samhverf
Að kynnast vandamálum með hætti merkir að vita hvað skiptir milli virkrar og óvirkra aðferda til að draga úr þeim. Óvirkar aðferðir notast venjulega við síu sem annað hvort stilla sig á ákveðnar eða frá ákveðnum tíðni. En hér kemur það – þessar síur takast ekki við hreyfifærni í hleðslu mjög vel og geta ekki stillt sig í rauntíma. Virkar aðferð virkar annarskonar. Þessar kerfi fylgjast stöðugt með og bregðast við hvaða hætti sem kemur upp í kerfinu. Með getu þeirra til að greina og hneigna óæskilegur merkingu á meðan hún á sér stað, eru virkar lausnir betri í ýmsum aðstæðum. Þess vegna velur margt starfsemi þær þegar þeim er komið fyrir hleðslu sem er óvenjarsögð eða breytilegar tíðni. Iðnaðarver tilnefndar eru með þessari sveigjanleika þar sem búnaðurinn heldur sjaldan nákvæmlega sama hegðunina á dag fyrir dag.
Áhrif samhverfa á lágstigs gæði af hverfi
Upphafsletting tækja og tap af erguðarsniðmæli
Rafþáttir í háttum skemma alvarlega á tæki eins og rafmótora, aðallega með ofhæðun og óþægilegum virfingum í gegnum kerfið. Þegar þessir þættir rugla upp á venjulega sínusbylgju, þá dregur tækið raunverulega meira rafstraum en ætlaði, og myndast þannig miklar hitabyggingar inn í hlutana. Afleiðingin? Hlutarnir eru ekki jafn lengi áður en þeir þurfa viðgerðir eða skiptingu. Þegar skoðað eru raunveruleg gögn frá viðgerðaskrám sýnist eitthvað nokkuð óþægilegt fyrir iðnaðarstofnanir. Mótorar sem eru í umhverfi með mikið af þáttahsdeyðingu missast um 25% fyrr en búast er við. Slíkt óviðhafanlegt starf á rafmótum hefur mikla áhrif á framleiðslufyrirtæki, þar sem flestar framleiðslulínur eru háðar óaftrekanlegri rafmótordrift til að halda áfram daglegtum starfsemi.
Tengslin milli háharðalegra gilda og hversu vel kerfi nýta orkuna eru mikilvæg í verkefnum. Þegar háharðalegur skaði er á háum mæli lækkaður þá orkufrymi yfir allt kerfið, sem þýðir að hlutir virka ekki eins vel og skyldu. Í iðnaði eru ýmislegt vandamál tengd háharðalegum gildum. Sum rannsóknir sýna að í framleiðsluverum á sér stað að allt að 20% af orkunni fara til spillis vegna þessara vandamála. Fjárhagsleg áhrif verða fljótt mikil þegar litið er á mánaðargjöld fyrir orku. Auk þess brotna vélar oft frekar undir þessum aðstæðum. Fyrirtæki verða því að greiða aukagjöld fyrir lagaáætlanir eins og uppsetningu sérstæðra tækja sem hægja orkufrymi svo kerfin geti virkað án þess að þurfa stöðugt viðgerðir.
Fjármálarsvið innblást samhverfu
Að hunsa vandamál með hálftóna getur verið mjög kostnaðarsamt og fyrsta táknið er oft hærri rafreikningar. Þegar fyrirtæki fylgja ekki staðlum eins og IEEE 519, eru þau í hættu þess að fá seðla af yfirvöldum. Þessar seðlar koma á framfæri því er þó þungt fyrir mörg stofnanir. Skoðum til dæmis framleiðsluvélar. Ef þær fá refsingar vegna samræmiss, eru notendur oft dýrari líka vegna þess að búnaðurinn er ekki lengur að vinna á skilvirkan hátt. Þetta þýðir að fyrirtækin greiða tvisvar: einu sinni fyrir sjálfan seðilinn og aftur á móti vegna þess að orkukostnaðurinn hefur hækkað, sem gerir heildarstöðuna enn verri en hún sýnist í fyrsta skipti.
Þegar fjármunir eru lagðir í lausnir á því að draga úr óhreyfni þá borgar það sig stórum kosti. Rannsóknir sýna að stofnanir sem áttu við vandamál tengd óhreyfni sjá raunverulegar sparnaðsárásir þegar þær setja upp búnað til að kenna við hlutfallslegt afl. Þessar sparnaðsárásir eru yfirleitt meiri en kostnaðurinn við uppsetningu innan nokkurra ára. Ef óhreyfni er ekki lögð á, þá verður nauðsynlegt að framkvæma meira viðhald og tapað er á framleiðslutíma þegar búnaðurinn hrapar óvænt. Framleiðslustöðvar sem eru fyrir myrkri þessum vandamálum finna yfirleitt að þegar þær laga vandamál við raforkugetu með réttum lausnum, þá sparna þær mun meira en upphaflega var búið til. Þannig bætist hagnaðurinn og reksturinn fer á skærum braut, sem er logalegt fyrir alla fyrirtæki sem horfa á langtíma ágóða.
Grunnarferðir virkjunar harmónuþroskarla
Tímafræði tíðni greining og sjálfbær sía
Harmóníugildar nýtast tækni eins og rauntíma tíðnigreiningu og aðlagaðri síun til að bæta heildarlegt raforkugæði. Þegar talað er um rauntíma tíðnigreiningu eru það í raun talaræðar reiknirit og stefjagerðir sem stöðugt fylgjast með rafkerfum til að greina þær óþægilegu snerpingar í rafmagni. Þessi kerfi ná að greina vandamál fljótt nægilega til að starfsmenn geti gripið til aðgerða áður en vandamálið verður alvarlegra. Aðlagað síun breytir sínu starfsemi eftir því hvað á að vera við raforkuframboðið. Það stillir sig sjálfkrafa við breytingar á aðstæðum og tryggir að hver einstök stöð fái nákvæmlega það sem hún þarf án þess að missa orku. Nýleg skoðun á raunverulegum uppsetningum sýndi að þessar aðferðir saman lagfæru rafkerfi í iðnaði mjög (þótt nánari upplýsingar þurfi að staðfesta úr heimildum). Verksmiðjur sem sameina þessar tækni takast betur við snerpingavandamál en þær sem nota eldri aðferðir, sem leiddu til þess að vélar héldu betur áfram og að óvæntar stöðvar voru færri almennt.
Samkeyming með aðgerðum fyrir lágmarkingu afhráðu
Þegar varpað er í samræmdar áhöldunarviðgerðir saman við tækjabúnað til að laga sennihlutfall er mynduð stöðug ráðstafning við að laga rafkerfi. Stjórnið þessum pessuga áhöldunum fyrst og plötsu virkar betur sennihlutfallsjórsýnin, svo allt kerfið heldur áfram að ganga sléttara. Þessir virkir minnka áhöldunarstraum, sem þýðir að tækin fyrir aðlögun á hlýniströf geta raunverulega gert starfið sitt réttilega. Samsetningin leysir sennihlutfallsvandamál beint og gefur jafnframt aukalega kosti – lægri rafreikningar og lengri notunartíma á búnaði. Framleiðsluverstur sem hafa tekið upp bæði tæknigreinirnar tilkynna um raunverulegar sparnaðsárangur á orkureikningunum og að tækin eru í notkun ára lengur en búið er um. Þetta er ekki erfitt að skilja, þar sem betri fyrirbyggð á áhöldunarvandamálum gerir allt hagkvæmara og skiptir betri hlutum út í kjölfarið.
Samskipti við IEEE 519-2022 fyrir smærri umfæranir
Forðungarskilyrði fyrir spenna THD og straum TDD útskýrt
THD eða Heildar hljóðsveiflu (Total Harmonic Distortion) ásamt TDD (Total Demand Distortion) spila mikilvægri hlutverk í stjórnun á raforku gæðum í rafkerfum. Í grunninn skoðar THD hversu breytt spennuveiginn verður í samanburði við hreinan sínusbylgju, sýnd sem prósentutala. TDD virkar annars konar með því að mæla rafstraumssveiflu í samanburði við það sem kerfið kann að sinna í hápunktum. Nýjasta IEEE staðalurinn 519-2022 setur ljós markhorfur hér, með því að halda spennu-THD undir ca. 5% svo búnaður leist ekki við hljóðsveiflu vandamál. Til dæmis þurfa iðnaðarstöðvar sem keyra hluti eins og VFD rafmagnsvélir oft að halda THD fyrir neðan 3% mark til að forðast vandamál á síðari tíma. Þessum leiðbeiningum fylgt hefur mikil áhrif í veruleikanum. Ekki aðeins kemur í veg fyrir handahófslegt raftröskun að trufla starfsemi, heldur þýðir einnig lengri hald á búnaði og færri ferðir út fyrir viðgerðir, sem sparað penga á langan hátt.
Kerfisstefnt framkvæmdarátt
Þörf er á sérsníðnum lausnum til að takast á við hliðarsveiflu sem passa bæði við raunverulega virkni kerfa á daglegan hátt og kröfur sem eru gerðar. Fyrirheitamenn byrja oft á þorough skoðun á öllum kerfum áður en þeir gera neitt annað, vegna þess að engin tveir uppsetningar eru alveg eins. Samstarfsfélag framleiðenda rafsegulbúnaðar í Bandaríkjunum bendir áfram á mikilvægi nákvæmrar orðsælis þegar kemur að samræmingu við þessar reglur. Í raunverulegum framkvæmdum hjálpar því að færa ólínulega hleðsla nægra við heimildina til að draga úr árekstrum. Sérhannaðir einangrunartrafoar sem eru hönnuð fyrir ákveðnar hliðarsveiflu tíðnir gefa einnig mikla mun. Línuritilar hjálpa líka til við að jafna þær brutna straumsviður. Allar þessar aðferðir hafa verið prófaðar ítarlega í reynd. Venjulegar endurskráningar eru samt sem áður nauðsynlegar vegna þess að þær birta hvar betur getur verið gert, sem að lokum heldur tiltekin hliðarsveiflustig við og bætir heildarafköstum raforku í ýmsum iðnaðarumhverfum.
Samþætting árangursmiða fyrir smá stöðuverkskerfi
Útdráttarfræði úrrýmdarfélagsins
Rýmisstýrið eyðir ennþá miklum hausverkja fyrir smærri kraftkerfi, svo að innleiða hönnun sem spara rými verður algjörlega nauðsynlegt þegar kemur að því að takast á við sýnauðs vandamál. Þegar það er einfaldlega ekki nóg gólfrými til staðar, þá er mikilvægt að ná ímyndunarafli sitt og finna leiðir til að fá hlutina inn án þess að hampa afköstum. Sumar frekar snjallar nálganir hafa gert undur í ýmsum iðnaðargreinum á síðustu árum. Taktu til dæmis þessar miklu smærri virku sýnauðsfilter sem eru smíðuð beint inn í skiptibúnaðskassa eða fest á bakhlið stýripanela. Þau hafa sýnt fram á mikla hæfileika sér í sér í staðum eins og fjarskiptamiðstöðvum og gagnamiðstöðvum þar sem hver einasti fermetur telst á móti klukkunni. Aukagagnið hér fer ekki aðeins um að spara dýrt rými heldur einnig að þessar þéttu lausnir bæti raunverulega heildarkraftgæði með því að draga úr heildar sýnauðarhlutföllum, eitthvað sem heldur kraftkerfum gangandi glatt á daginn og daginn þar eftir.
Jafnvægi á milli reaktíva kraftaðgerðar og hljóðbili stjórnun
Það skiptir máli að fá rétta blöndun milli gagnvirkra virkjunarbætur og harmonískrar stýringar þegar kemur að lítilum rafkerfum. Virkir harmonískir minnkandi virkir spila stórt hlutverk þar sem þeir takast á við bæði harmonísk vandamál og auka aflþáttum á sama tíma, sem í lokin gerir allt kerfið að virka betur. Flestir uppsetningar handfara virkjanlegt afl í gegnum þéttingar sem í raun fella niður það sem innleiðingar álag skapa. Þegar við bætum inn einhverjar harmonískar stýringartækni eins og síur í blönduna, halda þessi kerfi innan ásættanlegra orku gæðastaða en spara nokkuð mikið á orku kostnaði líka. Staðreyndar uppsetningar hafa sýnt miklar munir eftir að þessi jafnvægi stefna hefur verið sett á. Orkusparnaður minnkar verulega og spennan stöðlast betur yfir allt. Í skýrslum frá atvinnulífinu er stöðugt bent á lægri TDD-mælingar þegar réttar samsetningar af virkjunarstjórnun og harmoníum lausnum eru settar saman.
Spurningar
Hvað eru samhverf í rafrænum kerfum?
Samhverf eru óþarfastir tíðni sem styrja fyrir idealu sínusvöluformi í rafrænum kerfum, oft að byrja af tækjum eins og breytbara hraðaseturum og umvörpunartækjum.
Hvernig áhrifast samhverf tæki?
Samhverf geta orsakað að tæki eins og motorar hitna og hrjá. Þessi formyndun leiðir til auðvelda straumsnotkunar, frádrif á undan og forkortuðn líftíma.
Af hverju er virk samhverfsminning valin fram yfir óvirk aðferðir?
Virkar þrepunar aðferðir passa sig strax til breytenda tíðni og hleðslu stillinga, og bjóða betri fjölbreytileiki og virkni en óvirk kerfi sem hafa svívirka með dreifandi hleðslu.
Hvað eru félagi áhrif óstjórnðra hávikuhrýginga?
Að neyta við hávikuhrýmingu getur leitt til hækkaðra orkusagna kostnaða, botn fyrir ósamræmdum, hækkaðra notendakostnaða og tímarlega viðhaldsskjölun.
Hver er hluti virkra hávikuþrepunar gerenda í veldiskerfi stilling?
Virkar hávikuþrepunar gerendi bæta veldisgæði með rauntíma tíðnivísun og samþætt þrepunar, og bjóða dreifandi svar á breytandi veldisstillingar.