Was ist ein aktiver harmonischer Filter? Ein vollständiger Leitfaden für Stromqualitätslösungen

In der heutigen Welt, in der die Branchen stark auf elektronische Geräte und nichtlineare Lasten angewiesen sind, ist die Aufrechterhaltung der Stromqualität zu einem entscheidenden Anliegen geworden Schlechte Stromqualität kann zu Ineffizienzen, Ausrüstungsschäden und erhöhten Betriebskosten führen Eine der effektivsten Lösungen zur Bewältigung von Problemen mit Stromqualität, insbesondere der harmonischen Verzerrung, ist die Verwendung aktiver harmonischer Filter (AHFS) In diesem Blog werden wir untersuchen, was ein aktiver harmonischer Filter ist, wie er funktioniert, seine Vorteile und warum er ein wesentlicher Bestandteil moderner Stromqualitätslösungen ist

Harmonische verstehen und wie sie Dinge beeinflussen

Zu verstehen, was Harmonische sind und warum sie problematisch sind, ist entscheidend, bevor sie sich mit aktiven harmonischen Filtern befassen Elektrische Wellenformverzerrungen, die als Harmonische bezeichnet werden, werden durch nichtlineare Lasten wie Computer, LED-Leuchten, variable Frequenzantriebe (VFDs) und andere elektronische Geräte eingeschaltet Diese Lasten erzeugen harmonische Frequenzen, bei denen es sich um ein Vielfaches der grundlegenden Leistungsfrequenz (50 Hz oder 60 Hz) handelt, indem der Strom in kurzen Impulsen im Gegensatz zu einer glatten sinusförmigen Welle zeichnet

Harmonische können mehrere Probleme verursachen, darunter:

Überhitzung der Ausrüstung: Harmonische erhöhen den RMS -Strom und führen zu übermäßiger Hitze in Transformatoren, Motoren und Kabeln

Spannungsverzerrung: Harmonische können die Spannungswellenform verzerren und die Leistung empfindlicher Geräte beeinflussen

Stromverluste: Erhöhte harmonische Ströme führen zu höheren Energieverlusten und einer verringerten Systemeffizienz

Störendes Auslösen: Harmonische können dazu führen, dass Leistungsschalter und Schutzvorrichtungen unnötig stolpern

Interferenz: Harmonische können Kommunikationssysteme und andere elektronische Geräte beeinträchtigen

Um diese Probleme zu mildern, werden harmonische Filter verwendet Unter den verschiedenen verfügbaren Arten von Filtern gelten aktive harmonische Filter als eine der fortschrittlichsten und effektivsten Lösungen

Was ist ein aktiver harmonischer Filter?

Ein Active Harmonic Filter (AHF) ist ein elektronisches Gerät, mit dem die harmonische Verzerrung in elektrischen Systemen gemindert werden soll Im Gegensatz zu passiven Filtern, die passive Komponenten wie Kondensatoren und Induktoren verwenden, um Harmonische zu blockieren oder zu absorbieren, verwenden AHFs die Strome-Elektronik, um Gegenharmonische Ströme in das System aktiv zu injizieren Dadurch werden die durch nichtlinearen Lasten erzeugten harmonischen Ströme abgebildet, was zu einer saubereren und stabileren Stromversorgung führt

Wie funktioniert ein aktiver harmonischer Filter?

Der Betrieb eines aktiven harmonischen Filters kann in die folgenden Schritte unterteilt werden:

Überwachung des Laststroms: Der AHF überwacht den Laststrom kontinuierlich mit Sensoren Es analysiert die Wellenform, um harmonische Frequenzen zu erkennen

Harmonische Erkennung: Mithilfe erweiterter Algorithmen und digitaler Signalverarbeitung (DSP) identifiziert der AHF die im Laststrom vorhandenen harmonischen Komponenten

Erzeugen der Gegenharmonik: Der AHF erzeugt harmonische Ströme, die in der Größe gleich sind, aber in der Phase zu den erkannten Harmonischen entgegengesetzt sind

Gegenharmonik injizieren: Die erzeugten konterharmonischen Ströme werden wieder in das elektrische System injiziert Dies stellt die harmonische Verzerrung effektiv ab, was zu einer sinusförmigen Stromwellenform führt

Echtzeitanpassung: AHFs arbeiten in Echtzeit und passen sich kontinuierlich an Änderungen des Last- und Harmonikprofils an, um eine optimale Leistung zu gewährleisten

Arbeitsprinzip:

Wichtige Vorteile aktiver harmonischer Filter:

Aktive harmonische Filter bieten mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen passiven Filtern und anderen Harmonic -Minderungstechniken:

Hohe Effizienz: AHFs können die harmonische Verzerrung auf weniger als 5%senken und die Einhaltung internationaler Standards wie IEEE 519 und IEC 61000 sicherstellen

Dynamische Leistung: Im Gegensatz zu passiven Filtern, die auf bestimmte Frequenzen abgestimmt sind, können AHFs eine Vielzahl von harmonischen Frequenzen mildern, was sie für verschiedene Anwendungen geeignet ist

Kompaktes Design: AHFs sind in der Regel kleiner und leichter als passive Filter, sodass sie in räumlich begrenzten Umgebungen einfacher zu installieren sind

Reaktive Leistungskompensation: Viele AHFs bieten auch eine reaktive Leistungskompensation an, verbessert den Leistungsfaktor und senkt die Energiekosten

Skalierbarkeit: AHFs können leicht skaliert werden, um den Anforderungen wachsender Systeme oder sich ändernden Lastbedingungen zu erfüllen

Reduzierte Wartung: Ohne passive Komponenten wie Kondensatoren oder Induktoren erfordern AHFs eine minimale Wartung und haben eine längere Lebensdauer

Anwendungen aktiver harmonischer Filter

Aktive harmonische Filter werden in Branchen und Einrichtungen, in denen eine harmonische Verzerrung ein Problem darstellt, häufig eingesetzt Einige gängige Anwendungen umfassen:

Industrieanlagen: Einrichtungen mit schweren Maschinen, VFDs und anderen nichtlinearen Lasten

Rechenzentren: Empfindliche elektronische Geräte für saubere und stabile Leistung

Gesundheitseinrichtungen: Krankenhäuser und Kliniken mit fortgeschrittener medizinischer Geräte

Handelsgebäude: Büros, Einkaufszentren und Hotels mit LED -Beleuchtung und HLK -Systemen

Erneuerbare Energiesysteme: Solar- und Windkraftanlagen mit Wechselrichtern, die Harmonische erzeugen.