THD генератора: все, что вам нужно знать

КНИ генератора: все, что вам нужно знать

30 октября 2023
БИЗОН

Чистая необработанная синусоидальная волна — это теоретическая концепция, которую можно создать только с помощью идеального генератора переменного тока с идеально распределенными обмотками статора, что приводит к идеально однородному магнитному полю. На практике ни одно из условий не достигается, и форма выходного сигнала любого работающего генератора переменного тока будет отклоняться от идеальной.

Качество электроэнергии любого типа генератора и мощность нагрузки, которую он может обеспечить, оцениваются по значению THD. Гармоники, превышающие допустимые пределы, могут вызвать множество проблем, включая перегрев оборудования, вибрацию, шум, повреждение или отказ электронного оборудования, помехи в цепях управления и связи, снижение производительности системы и даже пожар.

В следующих статьях вы сможете узнать что такое полное гармоническое искажение (THD) и почему это важно, а также узнать больше о эффекты гармонических искажений и другие темы.

Важен ли коэффициент гармоник генератора?

Импеданс источника любого портативного генератора меняется со временем после изменения нагрузки, пока система снова не стабилизируется. При любом изменении мгновенного значения тока нагрузки генератор будет производить наименьшее общее гармоническое искажение (THD) с наименьшим внутренним реактивным сопротивлением.

Вы поймете это с помощью следующей логики. Когда вы внезапно включаете сравнительно большую нагрузку на небольшой генератор, значения частоты и напряжения колеблются до тех пор, пока АРН и регулятор частоты не адаптируются к изменению нагрузки.

Вот почему нелинейные нагрузки хорошо работают при питании от сети и создают высокие общие гармонические искажения в генераторах.

Неблагоприятное воздействие на портативные генераторы

а) Неустойчивая работа AVR

Автоматический регулятор напряжения (AVR) может определить неправильное напряжение на клеммах статора, если величина THD-V высока, и отрегулирует генератор на неправильный уровень.

б) Неравномерные колебания скорости

Регулятор частоты переменного тока может легко выйти из строя из-за высоких общих гармонических искажений. Эти регуляторы получают сигнал обратной связи по скорости, определяя частоту выходного напряжения внутри блока AVR. Чрезмерные общие гармонические искажения могут вызвать проблемы в сценариях, включающих несколько пересечений нуля в цикле, что приведет к неточным измерениям и нестабильности системы регулирования скорости.

Другие неблагоприятные последствия гармоник

Различные типы нагрузок испытывают иное разрушительное воздействие гармоник. Подробности об этих эффектах вы можете узнать в следующих разделах.

в) Мгновенные эффекты

Гармонические напряжения могут отрицательно влиять на электронное оборудование, вызывать вибрацию и шум, а также вызывать помехи в цепях связи и управления.

г) Долгосрочные последствия

Долгосрочные последствия вызваны механической усталостью, вызванной вибрацией и нагревом. К ним относятся нагрев конденсатора, вызванный потерями проводимости и диэлектрического гистерезиса. Высокий коэффициент нелинейных искажений может вызвать пробой диэлектрика и нагрев.

Как уменьшить THD генератора?

Важно отметить, что все генераторы производят некоторый коэффициент нелинейных искажений. Однако некоторые генераторы производят больший коэффициент нелинейных искажений, чем другие. Важно выбрать генератор с низким коэффициентом нелинейных искажений, особенно если вы питаете чувствительное электронное оборудование. Существует несколько способов уменьшить THD генератора, в том числе:

Выберите тип генератора с низким коэффициентом нелинейных искажений.

Инверторные генераторы используйте усовершенствованную электронную схему для получения чистой, стабильной выходной мощности с низким коэффициентом нелинейных искажений. Они генерируют мощность переменного тока, преобразуют ее в постоянный ток, а затем преобразуют обратно в переменный ток с точным контролем напряжения и частоты. Эта технология устраняет большую часть гармонических искажений, что делает их идеальными для чувствительной электроники.

Инверторные генераторы оснащены цифровой регулировкой напряжения, автоматическим определением нагрузки и усовершенствованными системами фильтрации, обеспечивающими низкий выходной коэффициент нелинейных искажений. Эти особенности способствуют качественному электропитанию и защите подключаемых устройств.

Автоматические регуляторы напряжения (АРН)

Системы AVR регулируют выходное напряжение генератора для поддержания стабильного уровня напряжения. Уменьшая колебания напряжения и искажения, AVR помогает снизить уровни THD выходной мощности. Это обеспечивает постоянное и чистое электропитание чувствительных нагрузок.

Технология AVR может быть интегрирована в различные генераторы, такие как портативные генераторы и резервные блоки, для обеспечения мощности с низким коэффициентом нелинейных искажений. Он предлагает экономичное решение для улучшения качества электроэнергии без необходимости внесения значительных изменений в генератор.

КНИ-фильтры

Некоторые дизель генераторы используйте специальные фильтры для уменьшения гармонических искажений выходной мощности. Эти фильтры удаляют нежелательные гармонические частоты, что приводит к более чистой форме сигнала и более низким уровням THD.

Эти дизель-генераторы с фильтрами THD обычно используются в устройствах с высокой мощностью и строгими требованиями к THD. Они обеспечивают стабильное и надежное питание для промышленных, коммерческих и критически важных инфраструктурных приложений.

Снижение мощности генератора

Выберите генератор с низким коэффициентом гармоник и мощностью, достаточной для удовлетворения ваших потребностей. Увеличение или уменьшение мощности генератора повлияет на его эффективность и качество электроснабжения. Оцените общую потребляемую мощность оборудования, которое вы планируете подключить к генератору. Учитывайте как постоянную, так и пиковую потребность в мощности, чтобы гарантировать, что генератор сможет справиться с нагрузкой, не влияя на качество электроэнергии.

Функции безопасности и механизмы защиты

Защита от перегрузки: Убедитесь, что генератор имеет встроенную защиту от перегрузки, которая может вызвать падение напряжения и повышение уровня THD. Такие функции, как автоматические выключатели и механизмы обнаружения перегрузки, защищают генератор и подключенное оборудование.
Регулирование напряжения и защита от перенапряжения: Ищите генераторы с возможностью регулирования напряжения для поддержания стабильного выходного напряжения. Функции защиты от перенапряжения могут защитить чувствительную электронику от скачков напряжения и переходных процессов.

Заключение

Коэффициент нелинейных искажений генератора является важным фактором при выборе и эксплуатации генератора. Генераторы с низким коэффициентом гармоник необходимы для обеспечения чистой и стабильной электроэнергии.

Вы ищете надежного производителя генераторов, который отдает предпочтение качеству и эффективности? Не смотрите дальше! ЗУБР, ведущий производитель генераторов в Китае, здесь, чтобы удовлетворить ваши потребности.

Генераторы BISON специально разработаны для обеспечения низкого общего гармонического искажения (THD), что обеспечивает более чистую выходную мощность. Благодаря коэффициентам THD, соответствующим отраслевым стандартам, наши генераторы гарантируют безопасное, эффективное и стабильное электропитание, сводя к минимуму риск повреждения ваших чувствительных электронных устройств.

Сотрудничая с нами, вы присоединитесь к сети предприятий, основанных на инновациях и совершенстве. Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации о нашей дилерской программе.

Часто задаваемые вопросы о том, как сделать ваш генератор тише

Насколько велик THD?

Вы можете задаться вопросом: «Что такое нормальный THD?». Общие допустимые пределы общих гармонических искажений для различных типов оборудования составляют:

Кабели: искажение напряжения экранирования жил = 10 %.
Чувствительная электроника: искажение напряжения = 5 %; однако процент отдельных гармоник должен быть ограничен 3%.
Асинхронные машины: искажение тока статора = от 1.5 до 3.5 %.
Синхронные машины: искажение тока статора = от 1.3 до 1.4%.
Конденсаторы: Искажение тока = 83% при перегрузке 30%. Перенапряжения составят до 10%.

В чем важность генераторов с низким коэффициентом гармоник?

Защита чувствительного оборудования. Генераторы с низким коэффициентом гармоник защищают чувствительную электронику, уменьшая колебания напряжения и искажения формы сигнала. Генераторы с низким коэффициентом гармоник необходимы для питания чувствительной электроники, такой как компьютеры, медицинское оборудование и аудио/видео системы. Эти устройства подвержены гармоническим искажениям, а генератор с низким коэффициентом гармоник обеспечивает их безопасную и бесперебойную работу.
Предотвращение повреждения данных и сбоев системы. Высокие уровни THD могут привести к повреждению данных, сбоям в работе и даже сбою системы в чувствительном электронном оборудовании.
Минимизация потерь мощности: Гармонические искажения в источнике питания могут привести к увеличению потерь в силовых компонентах и системах распределения.
IEEE 519 и ограничения THD: стандарт 519 Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) устанавливает ограничения на уровни THD для обеспечения качества электроэнергии и предотвращения помех в коммунальных сетях.
Требования агентства по охране окружающей среды (EPA): Некоторые приложения, например экологически чувствительные зоны, требуют соблюдения правил EPA по гармоническим искажениям.