In einem elektrischen Energiesystem sind Oberwellen im Wesentlichen die Vielfachen des Stroms oder der Spannung bei der Grundfrequenz der Spannung. Wenn Sie sich eine Wellenform ansehen und diese nicht die übliche Sinuswellenform hat, die Sie erwarten, bedeutet das, dass Oberschwingungen beteiligt sind.
Was verursacht Harmonische? Nun, Wechselstromsignale können in lineare und nichtlineare Signale unterteilt werden. Die nichtlinearen Systeme verbrauchen Strom in kurzen, plötzlichen Impulsen, und diese Impulse bringen die Wellenformen des Stroms durcheinander und verursachen Verzerrungen.
Diese Verzerrung erzeugt dann Oberschwingungen, die zu Problemen mit der Stromqualität führen, die sich auf die Last und das Verteilungssystem auswirken. Fernseher und andere elektronische Geräte sind Beispiele für nichtlineare Lastsysteme.
Lassen Sie uns nun über grundlegende elektrische Harmonische sprechen. Hier beginnt der Strom vom Generator. Die Frequenz wird hier als Grundfrequenz oder erste harmonische Frequenz bezeichnet.
Je nach Land kann es entweder 50 Hz oder 60 Hz sein. Alle elektrischen und elektronischen Systeme sind darauf ausgelegt, gut mit dieser Frequenz zu funktionieren.
Wenn es um harmonische Ordnungen und komplexe Wellenformen geht:
Dadurch beginnt die zweite Harmonische in umgekehrter Richtung, was bedeutet, dass im Stromkreis ein Gegensystemstrom fließt. Dieser Strom wirkt auf den Induktionsmotor, indem er dem rotierenden Magnetfeld entgegenwirkt, was zu einem geringeren mechanischen Drehmoment als erwartet führt. Diese Art von Harmonischen wird auch Gegenfolge genannt.
- Harmonische dritter Ordnung: Sie haben eine Frequenz, die dreimal so hoch ist wie die Grundwelle, also 150 Hz. Das ist wirklich gefährlich. Aus der Wellenform geht hervor, dass sowohl die Ströme der dritten als auch der Grundschwingung gleichzeitig Null erreichen und mit demselben Wert, jedoch an entgegengesetzten Punkten, hoch werden.
Dadurch erzeugen die Oberschwingungen einen Nullstrom, wodurch die Neutralleiterspannungen im Stromnetz steigen. Durch die Erhöhung der Neutralleiterspannung betätigt das Relais den Leistungsschalter. Dies wird durch den dritten harmonischen Strom verursacht, der auch als Triplens bezeichnet wird.
- Harmonische fünfter Ordnung: Sie haben eine Frequenz von 250 Hz und ähnliche Eigenschaften wie die Harmonischen dritter Ordnung, jedoch mit einer höheren Betriebsfrequenz.
Die Wellenformanalyse zeigt, dass eine komplexe Wellenform aus einer Kombination der Harmonischen und der Grundwellenform besteht, jede mit ihren eigenen Phasenwinkeln und Spitzenwerten.
Aktive harmonische Filter sind äußerst effektiv bei der Bewältigung und Lösung der oben genannten harmonischen Probleme. Sie wurden speziell entwickelt, um die negativen Auswirkungen von Oberschwingungen zu erkennen und ihnen entgegenzuwirken und so eine stabilere und sauberere Stromversorgung zu gewährleisten.
Durch das aktive Herausfiltern der Oberschwingungskomponenten tragen aktive Leistungsfilter dazu bei, die Qualität und Integrität des elektrischen Systems aufrechtzuerhalten und die Störungen und potenziellen Schäden, die Oberschwingungen mit sich bringen können, zu minimieren. Ihre Anwendung ist in verschiedenen Branchen und Energiesystemen von entscheidender Bedeutung, um eine optimale Leistungsleistung und Zuverlässigkeit zu erreichen.
Wenn Sie mehr über Harmonische erfahren möchten oder andere Fragen haben, können Sie uns jederzeit kontaktieren : sales@yt-electric.com . Unser professionelles Team wird Ihnen gerne weiterhelfen.
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