منابع ایجاد هارمونیک + دانلود فایل

به گزارش "برق نيوز" علت ايجاد هارمونيک ها وجود عناصر غير خطی در سيستم قدرت می‌باشند. عناصر غير خطی جزئی از مدار الکتريکی است که در آن ولتاژ متناسب با جريان نمی‌باشد. اين بارها باعث آسيب رساندن به شکل موج ولتاژ و جريان می‌شوند. در يک عنصر خطی مانند راکتور هوايی زمانی که ولتاژ مشخصی به سر آن اعمال می‌شود جريان معينی اندازه گيری می‌شود که عموماً لزومی ندارد که اين جريان دارای همان شکل موج ولتاژ باشد. در هر حال اگر ولتاژ دو برابر شود جريان نيز دو برابر خواهد شد و شکل موج جريان همان نوع شکل موج قبلی را خواهد داشت. اين موضوع در مورد عناصر غير خطی صادق نمی‌باشد و جريان يک شکل موج متفاوتی به خود خواهد گرفت. دو مقاومت را که دارای مشخصه V-I است در نظر می‌گیریم يکی از مقاومت ها خطی است و مشخصه V-I يک خط مستقيم است و ديگری يک مقاومت غير خطی است. اگر يک ولتاژ سينوسی به هر دو مقاومت اعمال شود متوجه خواهيم شد که جريان در مقاومت غير خطی تغيير شکل خواهد داد. اين يک پديده اساسی در ايجاد هارمونيک ها در سيستم قدرت می‌باشد.

مشخصه ولتاژ و جريان در مقاومت خطی و غير خطی

غير خطی بودن نبايد با وابستگی فرکانس اشتباه شود. به عنوان مثال : امپدانس خط انتقال با تغيير فرکانس تغيير می‌کند ولی اين امپدانس در هر فرکانس يک المان خطی است و وابستگی فرکانس باعث انحراف شکل موج نمی‌شود.

در يک سيستم قدرت تقریباً کليه امپدانسهای سری خطی هستند اين امپدانسها اغلب امپدانس خطوط، کابل‌ها و ترانسفورماتورها می‌باشند. عناصر غير خطی معمولاً به صورت موازی به شبکه قدرت متصل می‌شوند. در مورد ترانسفورماتورها مسئله کمی فرق می‌کند زيرا هر دو مشخصه خطی و غير خطی را دارا می‌باشند. امپدانس اتصال کوتاه ترانسفورماتورها به صورت سری در مدار قرار می‌گیرد خطی است، در حالی که امپدانس مغناطيس کنندگی که به طور موازی در مدار قرار گرفته غير خطی می‌باشد. گر چه ژنراتورها هارمونيک توليد می‌کنند ولی عموماً به علت کم بودن مقدار هارمونیک‌های توليدی از ليست منابع توليد هارمونيک حذف می‌شوند. بيشترين توليد هارمونيک در سيستم قدرت به علت وجود بارهای غير خطی و يا تجهيزاتی است که در آن‌ها قطع و وصل مکرر انجام می‌گیرد.

سه دسته عنصر غير خطی در سيستم قدرت موجود دارد:

ü وسايل فرو مغناطيس

ü مبدل های قدرت الکترونيکی

ü تجهيزات تخليه ای

وسايل فرو مغناطيسی :

اين دسته وسايلی هستند که بر اساس وجود يک سيم پيچ در هسته آهنی ساخته می‌شوند. ترانسفورماتورها و موتورها عمومی‌ترین وسايل از اين نوع هستند. خاصيت مغناطيسی موتورها به خاطر فاصله هوايی خطی‌تر از خاصيت مغناطيسی ترانسفورماتورها است.