
في عالم اليوم ، حيث تعتمد الصناعات بشكل كبير على المعدات الإلكترونية والأحمال غير الخطية ، أصبح الحفاظ على جودة الطاقة مصدر قلق حاسم يمكن أن تؤدي جودة الطاقة السيئة إلى عدم الكفاءة ، وتلف المعدات ، وزيادة تكاليف التشغيل أحد أكثر الحلول فعالية لمعالجة مشكلات جودة الطاقة ، وخاصة التشويه التوافقي ، هو استخدام المرشحات التوافقية النشطة (AHFS) في هذه المدونة ، سنستكشف ماهية مرشح التوافقي النشط ، وكيف يعمل ، وفوائده ، ولماذا هو عنصر أساسي في حلول جودة الطاقة الحديثة
فهم التوافقيات وكيف تؤثر على الأشياء
إن فهم ماهية التوافقيات ولماذا تكون مزعجة أمر بالغ الأهمية قبل الخوض في المرشحات التوافقية النشطة يتم تشغيل تشوهات الشكل الموجي الكهربائي المعروف باسم التوافقيات بواسطة الأحمال غير الخطية مثل أجهزة الكمبيوتر ، وأضواء LED ، ومحركات التردد المتغيرة (VFDs) ، وغيرها من المعدات الإلكترونية تنتج هذه الأحمال ترددات متناسقة هي مضاعفات تردد الطاقة الأساسي (50 هرتز أو 60 هرتز) عن طريق رسم التيار في نبضات موجزة بدلاً من موجة الجيوب الأنفية الملساء
يمكن أن تسبب التوافقيات عدة مشكلات ، بما في ذلك:
ارتفاع درجة حرارة المعدات: تزيد التوافقيات من تيار RMS ، مما يؤدي إلى حرارة مفرطة في المحولات والمحركات والكابلات
تشويه الجهد: يمكن أن تشوه التوافقيات الشكل الموجي للجهد ، مما يؤثر على أداء المعدات الحساسة
خسائر الطاقة: زيادة التيارات التوافقية تؤدي إلى ارتفاع خسائر الطاقة وتقليل كفاءة النظام
التعثر المزعجة: يمكن أن تسبب التوافقيات قواطع الدوائر والأجهزة الوقائية في الرحلة دون داع
تدخل: يمكن أن تتداخل التوافقيات مع أنظمة الاتصالات والأجهزة الإلكترونية الأخرى
للتخفيف من هذه المشكلات ، يتم استخدام المرشحات التوافقية من بين الأنواع المختلفة من المرشحات المتاحة ، تعتبر المرشحات التوافقية النشطة واحدة من الحلول الأكثر تقدماً وفعالية
ما هو مرشح التوافقي النشط؟
مرشح التوافقي النشط (AHF) هو جهاز إلكتروني مصمم للتخفيف من التشويه التوافقي في الأنظمة الكهربائية على عكس المرشحات السلبية ، التي تستخدم مكونات سلبية مثل المكثفات والمحاثات لمنع أو امتصاص التوافقيات ، تستخدم AHFs إلكترونيات الطاقة لحقن التيارات المضادة لمكافحة النشاط في النظام هذا يلغي التيارات التوافقية الناتجة عن الأحمال غير الخطية ، مما يؤدي إلى مصدر طاقة أكثر نظافة وأكثر استقرارًا
كيف يعمل المرشح التوافقي النشط؟
يمكن تقسيم تشغيل مرشح التوافقي النشط إلى الخطوات التالية:
مراقبة تيار الحمل: يراقب AHF باستمرار حمولة تيار باستخدام أجهزة الاستشعار يحلل الشكل الموجي للكشف عن الترددات التوافقية
الكشف التوافقي: باستخدام الخوارزميات المتقدمة ومعالجة الإشارات الرقمية (DSP) ، يحدد AHF المكونات التوافقية الموجودة في تيار الحمل
تولد من الذناقة المضادة: يولد AHF التيارات التوافقية التي تتساوي في الحجم ولكن مقابل الطور إلى التوافقيات المكتشفة
حقن المناقشات المضادة: يتم حقن التيارات المضادة المتناقئة التي تم إنشاؤها مرة أخرى في النظام الكهربائي هذا يلغي بشكل فعال التشويه التوافقي ، مما يؤدي إلى شكل موجة التيار الجيبي
ضبط الوقت الحقيقي: تعمل AHFS في الوقت الفعلي ، وتتكيف بشكل مستمر مع التغييرات في الحمل والملف التوافقي لضمان الأداء الأمثل
مبدأ العمل:
الفوائد الرئيسية للمرشحات التوافقية النشطة:
تقدم المرشحات التوافقية النشطة العديد من المزايا على المرشحات السلبية التقليدية وتقنيات التخفيف التوافقي الأخرى:
كفاءة عالية: يمكن لـ AHFS أن تقلل من التشويه التوافقي إلى أقل من 5 ٪ ، مما يضمن الامتثال للمعايير الدولية مثل IEEE 519 و IEC 61000
الأداء الديناميكي: على عكس المرشحات السلبية ، التي يتم ضبطها بترددات محددة ، يمكن لـ AHFS تخفيف مجموعة واسعة من الترددات التوافقية ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات المتنوعة
تصميم مضغوط: عادةً ما تكون AHFs أصغر وأخف وزناً من المرشحات السلبية ، مما يجعلها أسهل في التثبيت في بيئات مقيدة بالفضاء
تعويض الطاقة التفاعلي: يوفر العديد من AHFs أيضًا تعويضًا تفاعليًا للطاقة ، مما يؤدي إلى تحسين عامل الطاقة وتقليل تكاليف الطاقة
قابلية التوسع: يمكن تحجيم AHFS بسهولة لتلبية احتياجات الأنظمة المتنامية أو تغيير ظروف الحمل
تقليل الصيانة: مع عدم وجود مكونات سلبية مثل المكثفات أو المحاثات ، تتطلب AHFs الحد الأدنى من الصيانة ولها عمر أطول
تطبيقات المرشحات التوافقية النشطة
تستخدم المرشحات التوافقية النشطة على نطاق واسع في الصناعات والمرافق التي يشكل فيها التشوه التوافقي مصدر قلق تشمل بعض التطبيقات الشائعة:
النباتات الصناعية: المرافق مع الآلات الثقيلة ، VFDs ، وغيرها من الأحمال غير الخطية
مراكز البيانات: المعدات الإلكترونية الحساسة التي تتطلب قوة نظيفة ومستقرة
مرافق الرعاية الصحية: المستشفيات والعيادات مع المعدات الطبية المتقدمة
المباني التجارية: المكاتب ومراكز التسوق والفنادق مع أنظمة LED وإضاءة HVAC
أنظمة الطاقة المتجددة: منشآت الطاقة الشمسية والرياح مع المحولات التي تولد التوافقيات.
اشترك معنا للتمتع بأسعار الفعاليات والحصول على أفضل الأسعار .