كيف تقوم المحولات والمرشحات التوافقية بقمع التوافقيات؟
تقنيات التخفيف التوافقي للأحمال ثلاثية الطور
الأحمال ثلاثية الطور لا تنتج توافقيات ثلاثية. لذلك، في البيئات التي تهيمن عليها الأحمال ثلاثية الطور، تنشأ المشكلات التوافقية في المقام الأول من التيارات عند التوافقيات الخامس والسابع والسابع عشر والتاسع عشر والأعلى. يمكن لمحول التخفيف التوافقي (HMT) أن يساعد في تقليل هذه التوافقيات عن طريق استخدام ملفات ثانوية مزدوجة أو محولات متعددة مع تحول طور 30 درجة فيما بينها. يضمن تحول الطور هذا أن المكونات التوافقية لإحدى الثانويات تكون خارج الطور مع تلك الموجودة في أخرى، مما يساعد على إلغائها.
سيناريوهات الحمل المختلطة أحادية الطور وثلاثية الطور
عندما يقوم المحول بتزويد أحمال أحادية الطور وثلاثية الطور، فمن الضروري اتباع نهج مشترك. عادة، يتم استخدام أزواج من محولات دلتا متعرجة مع تحول طور 30 درجة في بنك محولات منفصل. يساعد تحول الطور هذا على تقليل التوافقيات الخامس، والسابع، والسابع عشر، والتاسع عشر، في حين أن اللفات المتعرجة الثانوية تقلل بشكل كبير من التوافقيات الثلاثية.
يمكن مراقبة انخفاض الجهد أثناء بدء التشغيل باستخدام مقياس جودة الطاقة.
للحصول على الأداء الأمثل، يجب موازنة الأحمال غير الخطية أحادية الطور، من الخط إلى الحياد عبر لوحتين مدعومتين بوحدتي HMT منفصلتين. يجب أن يكون أحد HMT عبارة عن دلتا متعرج مع إزاحة طور 0 درجة، ويجب أن يكون HMT الثاني إما دلتا واي أو واي متعرج مع إزاحة طور 30 درجة. سيساعد استخدام هذين المحولين في التخلص من التوافقيات الخامس والسابع والسابع عشر والتاسع عشر، ويكون التوهين التوافقي أكثر فعالية عندما تكون الأحمال متوازنة.
على سبيل المثال، إذا كانت لوحة الطاقة الرئيسية تغذي أحمالًا غير خطية أحادية الطور تتطلب 200 أمبير، فمن الأفضل استخدام لوحتين منفصلتين تبلغ قوة كل منهما 100 أمبير. يمكن استخدام محولين، أحدهما في تكوين دلتا متعرج والآخر في تكوين دلتا واي أو واي متعرج، لتغذية هذه الألواح بإزاحة طور 30 درجة بينهما. سوف تلغي التيارات التوافقية الناتجة عن أحمال الكمبيوتر بعضها البعض، مما يؤدي إلى نظام يسحب التيار بتشوه توافقي إجمالي منخفض جدًا (THD).
يتم استخدام بنوك المحولات مع تحول الطور بينها لإلغاء التوافقيات.
اعتبارات مقاومة HMT
يجب أن يكون لوحدتي HMT نفس قيم المعاوقة، وأن يكونا موجودين بالقرب من الناقل المصدر، وأن يكون لهما ملفات تعريف توافقية مماثلة للحمل. مع المتعرجة الثانوية، تكون الممانعة أقل من تصنيف مقاومة لوحة المحول. في محولات دلتا واي أو دلتا دلتا، تتطابق الممانعة أحادية الطور مع الممانعة التسلسلية الإيجابية والسلبية كما هو موضح في لوحة الاسم.
بالنسبة لمحولات دلتا متعرجة أو واي متعرجة، تكون ممانعة الطور إلى الحياد حوالي 75% إلى 85% من ممانعة التسلسل الإيجابية والسلبية. يمكن أن يؤدي هذا إلى ارتفاع تيار العطل أثناء العطل أحادي الطور إلى الوضع المحايد أو الأرضي، مما قد يتطلب جهاز حماية من التيار الزائد بتصنيف أعلى. تمثل مقاومة لوحة الاسم مقاومة التسلسل الإيجابية/السالبة، لذلك ينبغي افتراض أن أي تيار عطل يبلغ حوالي 133% من تيار العطل المحسوب، وهو أمر بالغ الأهمية لتنسيق حماية فلاش القوس.
تبلغ الممانعة أحادية الطور للمحول المتعرج حوالي 75٪ إلى 85٪ من ممانعة اللوحة الاسمية الخاصة به.
المرشحات التوافقية
تعمل المرشحات التوافقية على تقليل المكونات التوافقية وTHD. تعمل المرشحات التوافقية أحادية الطور على تقليل التوافقيات الثالثة والثلاثية الأخرى من الأحمال غير الخطية أحادية الطور. تعمل المرشحات التوافقية ثلاثية الطور، والمعروفة أيضًا باسم مرشحات المصيدة، على تقليل التوافقيات من الأحمال غير الخطية أحادية الطور على نظام ثلاثي الطور أو الأحمال ثلاثية الطور مثل محركات التيار المتردد متغيرة السرعة. عادةً ما يتم ضبط هذه المرشحات على ما يقل قليلاً عن التوافقي الخامس، مما يوفر مسارًا منخفض المعاوقة يحجز التوافقيات الخامسة ومعظم التوافقيات السابعة. يجب تثبيت المرشحات التوافقية في أقرب مكان ممكن من الحمل غير الخطي، وبالنسبة لمحركات الأقراص ثلاثية الطور، يتم تثبيتها عادةً في معدات الخدمة.
أنواع المرشحات التوافقية
المرشحات التوافقية السلبية
تستخدم المرشحات التوافقية السلبية المكثفات والمحاثات المضبوطة لإزالة ترددات توافقية معينة، وتعمل مثل مرشحات تمرير النطاق أو مرشحات التردد المنخفض. تسمح هذه المرشحات بمرور الترددات المنخفضة (60 هرتز) مع إزالة الترددات الأعلى (180 هرتز وما فوق). ومع ذلك، فإنها يمكن أن تسبب مشكلات مثل الرنين، والرنين غير المرغوب فيه، والتعويض الزائد. لا تولد المصادر التوافقية أحادية الطور مثل SMPS تحولات طورية كبيرة بين التيار والجهد، لذلك يمكن للمرشحات المنفعلة أن تتسبب عن غير قصد في تحول الدوائر من المتأخرة إلى الرائدة. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تكون المرشحات السلبية كبيرة ومكلفة نسبيًا.
يستخدم المرشح التوافقي السلبي مجموعة من المقاومات والمكثفات والمحاثات المضبوطة لإزالة الترددات التوافقية.
المرشحات التوافقية النشطة
تستخدم المرشحات التوافقية النشطة الإلكترونيات لتوفير مقاومة متغيرة لإزالة التوافقيات أو توليد شكل موجة تيار تكيفي يكون خارج الطور بمقدار 180 درجة مع التوافقيات. على الرغم من أنها مكلفة تقليديًا وأقل توفرًا، إلا أن التقدم في مجال الإلكترونيات يجعل المرشحات التوافقية النشطة أكثر سهولة وفعالية من حيث التكلفة.
اشترك معنا للتمتع بأسعار الفعاليات والحصول على أفضل الأسعار .