ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟ (Active Harmonic Filter) มีจุดเด่นอย่างไรในการกำจัดฮาร์มอนิก?

หลักการทำงานของตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟ: เทคโนโลยีหลักและการตอบสนองแบบเรียลไทม์

เข้าใจกลไกการทำงานพื้นฐานของตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟ

ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟจะคอยตรวจสอบระบบไฟฟ้าผ่านเซ็นเซอร์กระแสไฟฟ้า เพื่อตรวจจับการบิดเบือนของคลื่นสัญญาณที่เกิดจากโหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้น ตัวกรองชนิดนี้ทำงานต่างจากแบบพาสซีฟ โดยไม่ใช่แค่นั่งนิ่งๆ อยู่เฉย ๆ แต่จะสร้างกระแสชดเชยขึ้นโดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าอินเวอร์เตอร์ชนิดทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์ฉนวน (IGBTs) ระบบสามารถปรับตัวเองได้ตามเงื่อนไขที่เปลี่ยนแปลงไป ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องใช้รีแอคเตอร์หรือตัวเก็บประจุแบบฟิกซ์และปรับแต่งล่วงหน้าแบบเก่าอีกต่อไป สิ่งนี้มีความหมายอย่างไรต่อการใช้งานจริง? มันช่วยให้สามารถจัดการกับช่วงความถี่ที่กว้างขึ้นได้อย่างเหมาะสม และยังคงประสิทธิภาพที่ดีแม้สภาพโหลดจะเปลี่ยนแปลงไปตลอดทั้งวัน

กระบวนการตรวจจับฮาร์มอนิกและชดเชยแบบเรียลไทม์

เซ็นเซอร์สมัยใหม่สามารถตรวจจับข้อมูลฮาร์монิกได้ภายในเวลาประมาณ 50 ไมโครวินาที และส่งข้อมูลนี้ไปยังหน่วยประมวลผลหลัก จากนั้นระบบจะดำเนินการคำนวณที่ซับซ้อนเพื่อหาค่าความแรงของฮาร์มอนิกและมุมเฟสของมัน สิ่งที่เกิดขึ้นต่อมาคือกระบวนการที่รวดเร็วมาก โดยใช้เวลาประมาณ 1 ถึง 2 มิลลิวินาที ตัวอุปกรณ์จะปล่อยกระแสตรงข้ามออกไป เพื่อทำให้สัญญาณรบกวนที่ไม่ต้องการถูกยกล้างก่อนที่จะกระจายไปยังเครือข่าย การตอบสนองที่รวดเร็วนี้ทำให้ทุกอย่างอยู่ในขอบเขตที่กำหนดโดยมาตรฐาน IEEE 519-2022 สำหรับสถานประกอบการที่ดำเนินการด้วยมอเตอร์ปรับความเร็วได้หรือเตาอาร์กไฟฟ้าในอุตสาหกรรม จะทำให้ระดับการบิดเบือนฮาร์มอนิกแบบรวม (Total Harmonic Distortion) อยู่ต่ำกว่า 5% ซึ่งเป็นระดับที่เหมาะสมต่อการปฏิบัติงานที่ถูกต้อง

การฉีดกระแสตรงข้ามเพื่อกำจัดฮาร์มอนิกอย่างแม่นยำ

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังภายในตัวกรองจะสร้างกระแสที่เรียกว่า กระแสยกเลิก (cancellation currents) ซึ่งจะตรงกับความถี่ฮาร์มอนิกแต่กลับขั้วของมันโดยสมบูรณ์ ยกตัวอย่างเช่น สถานการณ์ปกติที่มีการรบกวนจากฮาร์มอนิกลำดับที่ห้าที่ความถี่ 150 เฮิรตซ์ ระบบจะตอบสนองด้วยกระแสไฟฟ้าอีกตัวที่มีความถี่เท่ากัน (150 เฮิรตซ์) แต่ทำงานที่เฟสต่างกัน 180 องศา สิ่งที่ทำให้วิธีนี้ได้ผลคือการที่มันรักษัสัญญาณพลังงานหลักที่ 50 หรือ 60 เฮิรตซ์ ไว้ให้ไม่เปลี่ยนแปลง ขณะที่ลดทอนฮาร์มอนิกส่วนใหญ่เหล่านั้นได้ ผลการทดสอบที่ดำเนินเมื่อปีที่แล้วแสดงให้เห็นว่าผลลัพธ์นั้นน่าประทับใจมาก โดยสามารถลดฮาร์มอนิกที่ไม่ต้องการได้ประมาณร้อยละ 98 จากการวิเคราะห์แบบฟูรีเยร์ (Fourier analysis) ในการศึกษาคุณภาพของไฟฟ้าล่าสุด

บทบาทของตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัลในการเปิดใช้งานการกรองแบบปรับตัว (adaptive filtering)

ตัวประมวลสัญญาณแบบดิจิทัล หรือ DSPs ที่เรียกโดยย่อ สามารถสุ่มตัวอย่างสภาพของระบบไฟฟ้าได้มากกว่าล้านครั้งต่อวินาที และยังสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงของฮาร์โมนิกส์ที่เกิดขึ้นแบบเรียลไทม์ ภายในอุปกรณ์เหล่านี้มีอัลกอริธึมอัจฉริยะที่สามารถเรียนรู้รูปแบบของฮาร์โมนิกส์ที่เกิดจากอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องจักร CNC หรือแหล่งจ่ายไฟสำรอง จากนั้นจึงปรับค่าการชดเชยให้เหมาะสมก่อนที่ปัญหาจะเกิดขึ้นจริง การทดสอบในสภาพแวดล้อมจริงแสดงให้เห็นว่าตัวกรองที่ขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยี DSP สามารถควบคุมระดับความบิดเบือนรวมจากฮาร์โมนิกส์ (THD) ให้อยู่ต่ำกว่า 3 เปอร์เซ็นต์ แม้ในกรณีที่โหลดไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลัน ซึ่งดีกว่าระบบพาสซีฟแบบดั้งเดิมอย่างเห็นได้ชัด เนื่องจากค่า THD ของระบบพาสซีฟมักจะเพิ่มขึ้นระหว่าง 8 ถึง 12 เปอร์เซ็นต์เมื่อเผชิญกับสถานการณ์ความเครียดแบบเดียวกันนี้

ประสิทธิภาพเหนือชั้น: ตัวกรองฮาร์โมนิกส์แบบแอคทีฟเทียบกับแบบพาสซีฟในงานอุตสาหกรรม

การลดระดับความบิดเบือนรวมจากฮาร์โมนิกส์ (THD): ตัวกรองแบบแอคทีฟสามารถทำได้ต่ำกว่า 5%

ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟช่วยลดการบิดเบือนฮาร์มอนิกโดยรวม (THD) ให้อยู่ต่ำกว่า 5% ได้อย่างสม่ำเสมอ ซึ่งดีกว่าตัวกรองแบบพาสซีฟที่มักควบคุมให้อยู่ในช่วง 15-20% THD เท่านั้น ในสภาพแวดล้อมที่เปรียบเทียบได้กัน (Ponemon 2023) ความแม่นยำระดับสูงนี้ช่วยลดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า และป้องกันไม่ให้ระบบอัตโนมัติที่ไวต่อสัญญาณเกิดความผิดพลาดในการทำงาน ด้วยเหตุนี้ตัวกรองแบบแอคทีฟจึงเป็นสิ่งจำเป็นในเครือข่ายพลังงานภาคอุตสาหกรรมและการพาณิชย์ยุคใหม่

ความสามารถในการปรับตัวเข้ากับรูปแบบฮาร์มอนิกที่เปลี่ยนแปลงได้ในระบบเชิงพลวัต

โรงงานที่ต้องรับมือกับภาระงานที่เปลี่ยนแปลงจำเป็นต้องมีโซลูชันที่สามารถรองรับได้ ลองคิดถึงสถานที่ที่กำลังใช้งานไดรฟ์ความถี่ตัวแปร (VFDs) หรือการนำพลังงานหมุนเวียนมาสู่ระบบของตน สถานการณ์เหล่านี้ต้องการกลยุทธ์ในการลดผลกระทบอันชาญฉลาดในระดับหนึ่ง ตัวกรองแบบแอคทีฟทำงานโดยใช้การประมวลผลสัญญาณดิจิทัลแบบเรียลไทม์ เพื่อปรับแต่งการชดเชยตามความจำเป็น พวกมันสามารถจัดการฮาร์монิกส์ได้สูงถึงระดับที่ 50 ซึ่งถือว่าน่าประทับใจมาก จากการวิจัยที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้วเกี่ยวกับคุณภาพของพลังงานในอุตสาหกรรม ตัวกรองแอคทีฟนี้ตอบสนองได้เร็วกว่าตัวกรองแบบพาสซีฟประมาณ 92 เปอร์เซ็นต์ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงโหลดแบบฉับพลัน ซึ่งหมายความว่าระบบไฟฟ้าโดยรวมมีเสถียรภาพที่ดีขึ้นในช่วงเวลาที่ไม่แน่นอนเหล่านั้น

กรณีที่ตัวกรองแบบพาสซีฟอาจยังใช้งานได้: ข้อจำกัดและข้อยกเว้น

สำหรับระบบที่มีขนาดเล็กซึ่งฮาร์โมนิกส์มีความคงที่ค่อนข้างมาก ตัวกรองแบบพาสซีฟยังคงให้ประสิทธิภาพที่คุ้มค่า โดยเฉพาะในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น มอเตอร์ที่ทำงานที่ความเร็วคงที่ ปัญหาจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อตัวกรองเหล่านี้ไม่สามารถจัดการกับอินเตอร์ฮาร์โมนิกส์ที่ซับซ้อน หรือรับมือกับการเปลี่ยนแปลงของความถี่ได้ และอย่าลืมถึงปัญหาจากโหลดที่เปลี่ยนแปลงอย่างไม่แน่นอนอีกด้วย จากการวิจัยของ Ponemon ในปีที่แล้ว ปัญหาเหล่านี้เป็นสาเหตุทำให้เกิดปัญหาด้านพลังงานไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรมถึงร้อยละ 38 อีกปัญหาใหญ่คือ ความเสี่ยงที่จะเกิดการสั่นพ้อง (resonance) ได้ง่ายด้วย นั่นจึงเป็นเหตุผลที่ทำให้สถานประกอบการใหม่ๆ ที่มีโหลดเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วมักมองหาทางแก้ปัญหาอื่นแทนที่จะพึ่งพาตัวกรองแบบพาสซีฟเพียงอย่างเดียว

ข้อมูลเชิงลึก: ค่าเฉลี่ยการลดค่า THD จาก 28% ลงต่ำกว่า 5% โดยใช้ตัวกรองฮาร์โมนิกส์แบบแอคทีฟ

การวัดค่าในอุตสาหกรรมยืนยันว่า ตัวกรองฮาร์монิกแบบแอคทีฟช่วยลดค่า THD เฉลี่ยจาก 28% ลงมาต่ำกว่า 5% ในโรงงานอุตสาหกรรม การปรับปรุงดังกล่าวช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้ประมาณ 120,000 ดอลลาร์ต่อปี จากการลดการสูญเสียพลังงานและช่วงเวลาการหยุดทำงานแบบไม่ได้วางแผนสำหรับสถานที่ขนาดกลาง โดยยังคงประสิทธิภาพการทำงานแม้ในช่วงที่โหลดเปลี่ยนแปลงสูงกว่า 300% ของกำลังไฟฟ้าที่กำหนดไว้

การประยุกต์ใช้งานตัวกรองฮาร์โมนิกแบบแอคทีฟในระบบพลังงานยุคใหม่

ปกป้องอุปกรณ์ที่ไวต่อความผิดปกติในศูนย์ข้อมูลที่ใช้ระบบ UPS

ศูนย์ข้อมูลที่พึ่งพาแหล่งจ่ายไฟแบบไม่หยุดชะงัก (UPS) จะเผชิญกับปัญหาร้ายแรงเมื่อมีแม้แต่เล็กน้อยของความเพี้ยนรบกวนที่ส่งผลต่อการดำเนินงานของเซิร์ฟเวอร์ ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟทำงานโดยการกดความถี่รบกวนที่น่ารำคาญเหล่านั้น ทำให้ระดับความเพี้ยนฮาร์มอนิกโดยรวม (THD) ถูกรักษาไว้ที่ประมาณ 3% ซึ่งสอดคล้องกับคำแนะนำล่าสุดจากรายงานคุณภาพไฟฟ้าสำหรับปี 2024 ตัวกรองเหล่านี้ทำมากกว่าแค่ทำความสะอาดสัญญาณไฟฟ้าเท่านั้น พวกมันยังช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์โดยรวมอีกด้วย สวิตช์เครือข่ายมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น ระบบจัดเก็บข้อมูลสามารถคงสภาพสมบูรณ์ได้ดี และระบบจ่ายไฟโดยรวมก็มีการสึกหรอน้อยลง เนื่องจากวัสดุฉนวนไม่ต้องรับภาระหนักมากและชิ้นส่วนต่างๆ มีอุณหภูมิในการทำงานที่เย็นลง

การเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือในระบบอุตสาหกรรมที่ขับเคลื่อนด้วย VFD

เมื่อไดรฟ์ปรับความถี่ (VFDs) ทำการปรับความเร็วของมอเตอร์ กระบวนการดังกล่าวมักก่อให้เกิดกระแสฮาร์монิกส์จำนวนมาก ซึ่งเป็นสิ่งรบกวนทางไฟฟ้าที่ไม่พึงประสงค์เหล่านี้สามารถสร้างปัญหาให้กับอุปกรณ์อุตสาหกรรมได้อย่างมาก นี่จึงเป็นจุดที่ตัวกรองแบบแอคทีฟ (Active Filters) เข้ามามีบทบาท ตัวกรองเหล่านี้ช่วยกำจัดสัญญาณรบกวนดังกล่าว และสามารถลดการสูญเสียพลังงานในหม้อแปลงไฟฟ้าได้ประมาณ 22% ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น สายพานลำเลียง และเครื่องจักรควบคุมเชิงตัวเลขแบบคอมพิวเตอร์ (CNC) ลองพิจารณากรณีศึกษาหนึ่งที่โรงงานผลิตเหล็กแห่งหนึ่งหลังติดตั้งตัวกรองเหล่านี้ ค่าไฟฟ้าลดลงประมาณ 18% ซึ่งถือว่าเป็นตัวเลขที่ดีเมื่อคำนึงถึงราคาพลังงานไฟฟ้าที่สูงในการดำเนินงานภาคการผลิต นอกจากนี้ ยังพบว่ามีการแจ้งเตือนเท็จจากอุปกรณ์รีเลย์ป้องกันที่คอยหยุดชะงักการดำเนินงานลดลง ดังนั้น ไม่เพียงแค่ช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย แต่ยังทำให้เกิดการหยุดทำงานน้อยลง และการดำเนินงานประจำวันของโรงงานราบรื่นยิ่งขึ้น

การนำระบบไปใช้งานเพิ่มมากขึ้นในระบบปรับอากาศและทำความเย็น (HVAC) ลิฟต์ และไดรฟ์มอเตอร์

อาคารสูงในปัจจุบันเริ่มมีการติดตั้งตัวกรองฮาร์монิกแบบแอคทีฟ (Active Harmonic Filters) สำหรับระบบคอมเพรสเซอร์ HVAC และระบบลิฟต์แบบคืนพลังงาน (Regenerative Elevator Systems) ด้วยเหตุผลหลักประการหนึ่งคือ ตัวกรองเหล่านี้สามารถป้องกันการเกิดการสั่นพ้องฮาร์มอนิก (Harmonic Resonance) ในวงจรควบคุมความเร็วด้วยตัวแปลงสัญญาณ (Variable Speed) ซึ่งเคยก่อให้เกิดปัญหามากมาย เช่น สายไฟรับความร้อนมากเกินไปหรือตัวเก็บประจุ (Capacitors) ระเบิดเสียหาย จากการศึกษาเกี่ยวกับอาคารอัจฉริยะ (Smart Buildings) ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาระบุว่า การติดตั้งตัวกรองดังกล่าวช่วยลดจำนวนการเรียกช่างบำรุงรักษาลงได้ราว 25-30% ซึ่งหากพิจารณาในระยะยาวแล้ว ย่อมส่งผลให้เกิดประโยชน์ด้านต้นทุน เนื่องจากความเสียหายที่ลดลงย่อมหมายถึงการหยุดทำงานชั่วคราว (Downtime) และค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมที่ลดลงตามไปด้วย สำหรับผู้จัดการอาคารที่ให้ความสำคัญกับความยั่งยืนและการควบคุมค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน ให้อยู่ในระดับต่ำ เทคโนโลยีนี้กำลังกลายเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง

คุณภาพของไฟฟ้าและประโยชน์ในการดำเนินงานระยะยาวของตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟ

การคงเส้นคงวาของแรงดันไฟฟ้าและการกำจัดการบิดเบือนของคลื่นไฟฟ้า

โดยการยกเลิกความถี่ฮาร์монิกที่เด่นชัด ตัวกรองแบบแอคทีฟจะช่วยทำให้แรงดันไฟฟ้ามีความเสถียรภายใน ±1% ของระดับมาตรฐานในโรงงานอุตสาหกรรม 96% (EPRI 2023) โดยเฉพาะการจัดการฮาร์โมนิกลำดับที่ 5 และ 7 ซึ่งเป็นแหล่งที่มาของการบิดเบือนคลื่นไฟฟ้าที่พบบ่อยที่สุด ช่วยป้องกันปัญหาการสั่นพ้องที่เกี่ยวข้องกับระบบตัวกรองแบบพาสซีฟ และทำให้อุปกรณ์ทำงานภายในพารามิเตอร์ที่กำหนดไว้

การเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบและลดการหยุดทำงานที่ไม่ได้วางแผนไว้

เมื่อบริษัทต่างๆ แก้ไขปัญหาฮาร์монิกส์ในระบบไฟฟ้าของตนเอง จะสามารถเห็นประโยชน์ที่เป็นรูปธรรมได้ ความเครียดทางกลลดลงอย่างมาก ซึ่งหมายความว่ามอเตอร์สั่นสะเทือนน้อยลง และหม้อแปลงไฟฟ้าไม่มีเสียงรบกวนดังเท่าที่เคย โดยลดลงระหว่าง 40% ถึงเกือบสองในสาม ตามการวัดค่าที่มีในอุตสาหกรรม ลองดูที่สถานประกอบการที่ติดตั้งตัวกรองแบบแอคทีฟ (Active Filters) เพื่อปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้า ผู้ให้บริการพลังงานรายใหญ่รายหนึ่งรายงานว่า ในปี 2022 มีการหยุดชะงักจากปัญหาคุณภาพไฟฟ้าลดลงเกือบ 60% สำหรับอุตสาหกรรมที่แม้แต่การเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้าเล็กน้อยก็มีความสำคัญ ความเสถียรเช่นนี้ก็ถือเป็นความแตกต่างที่สำคัญมาก ผู้ผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ต่างรู้เรื่องนี้ดี เนื่องจากแรงดันไฟฟ้ากระชากเพียงครั้งเดียวที่ไม่มีใครคาดคิดระหว่างกระบวนการผลิต ก็สามารถทำให้วัตถุดิบมูลค่าหลายแสนบาทที่รอการแปรรูปอยู่ในห้องคลีนรูมเสียหายได้

การประหยัดพลังงานและปรับปรุงค่าแฟคเตอร์กำลังไฟฟ้าผ่านการลดฮาร์โมนิกส์

เมื่อติดตั้งอย่างถูกต้อง ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟมักจะเพิ่มค่าแฟคเตอร์กำลังให้สูงกว่า 0.97 ได้ในประมาณ 89 แห่งจากทุกๆ 100 แห่งที่ติดตั้ง ซึ่งช่วยลดค่าไฟฟ้าส่วนที่เกี่ยวข้องกับกำลังรีแอคทีฟลงได้ประมาณ 18 เปอร์เซ็นต์ในส่วนใหญ่ ตัวอุปกรณ์ทำงานโดยกำจัดกระแสฮาร์มอนิกที่ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานโดยใช่เหตุ โดยไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ใดๆ ต่อระบบ ส่งผลให้ตัวนำไฟฟ้าทำงานได้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น โดยส่วนใหญ่แล้วจะเห็นว่าฮาร์มอนิกลดลงถึง 92 เปอร์เซ็นต์ ในการศึกษาล่าสุดที่ตรวจสอบโรงงานผลิต 47 แห่งพบว่าหลังจากติดตั้งตัวกรองฮาร์มอนิกเหล่านี้แล้ว สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้ตั้งแต่ 12,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ไปจนถึงมากถึง 85,000 ดอลลาร์สหรัฐฯต่อปีในภาพรวมของการดำเนินงาน

ลดความเครียดทางความร้อนบนหม้อแปลงและสายเคเบิล เพื่อยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์

การกำจัดความร้อนที่เกิดจาก้อนฮาร์มอนิกช่วยเพิ่มอายุการใช้งานได้อย่างชัดเจน:

• อุณหภูมิในการทำงานของหม้อแปลงลดลง 14–22 องศาเซลเซียส
• อายุการใช้งานของฉนวนในสายเคเบิลเพิ่มขึ้น 3–5 เท่า
• จำนวนครั้งที่ต้องเปลี่ยนชุดคาปาซิเตอร์ลดลง 73 เปอร์เซ็นต์

การปรับปรุงเหล่านี้ช่วยป้องกันการสูญเสียประสิทธิภาพเฉลี่ย 11% ต่อปี ที่มักเกิดขึ้นในระบบที่ไม่มีตัวกรอง ช่วยรักษาความสมบูรณ์ของทรัพย์สินในระยะยาว

ผลตอบแทนการลงทุนในระยะยาว: ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาลดลง และการใช้พลังงานที่ลดลง

ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟ มีระยะเวลาคืนทุนโดยมัธยฐานอยู่ที่ 2.3 ปี (IEEE Transactions 2024) ซึ่งเกิดจาก:

• ค่าบำรุงรักษาต่อปีลดลง 33% เมื่อเทียบกับตัวกรองแบบพาสซีฟ
• การใช้พลังงานไฟฟ้าลดลง 8–15%
• การตรวจสอบคุณภาพไฟฟ้าที่จำเป็นลดลงถึง 50%

ภายในระยะเวลา 10 ปี ยอดรวมการประหยัดเกินกว่าการลงทุนครั้งแรกด้วยอัตราส่วน 4:1 ในระบบแรงดันปานกลาง ทำให้ตัวกรองแบบแอคทีฟเป็นสินทรัพย์เชิงกลยุทธ์ในระยะยาว

คำถามที่พบบ่อย

ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟคืออะไร?

ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟ คืออุปกรณ์ที่ใช้ในการกำจัดสิ่งรบกวนที่เกิดจาก้อนฮาร์มอนิกในระบบไฟฟ้า โดยการป้อนกระแสไฟฟ้าชดเชยเพื่อยกเลิกความถี่ที่ไม่ต้องการ

ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟทำงานอย่างไร?

มันทำงานโดยการตรวจสอบโหลดไฟฟ้าแบบต่อเนื่อง และสร้างกระแสไฟฟ้าตรงข้ามขั้วโดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบฉนวนประตูคู่ (IGBTs) เพื่อกำจัดสัญญาณรบกวนฮาร์มอนิก

เหตุใดจึงควรเลือกตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟมากกว่าแบบพาสซีฟ

ตัวกรองแบบแอคทีฟมีความสามารถในการปรับตัวและความแม่นยำที่เหนือกว่า สามารถลดค่าความบิดเบือนฮาร์มอนิกทั้งหมด (THD) ให้อยู่ต่ำกว่า 5% เมื่อเทียบกับตัวกรองแบบพาสซีฟที่สามารถคงเสถียรได้เพียง 15–20%

ประโยชน์ของการใช้ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟคืออะไร

ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ลดการหยุดทำงานโดยไม่คาดคิด และช่วยประหยัดพลังงานและปรับปรุงค่าแฟคเตอร์กำลังไฟฟ้าได้อย่างมีนัยสำคัญ

ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟเหมาะกับการใช้งานทุกประเภทหรือไม่

แม้ว่าตัวกรองแบบแอคทีฟจะเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีโหลดเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและต้องการความคล่องตัวสูง แต่ตัวกรองแบบพาสซีฟยังคงมีประโยชน์สำหรับระบบที่เล็กกว่าและมีโหลดคงที่