بعض الأسئلة حول التناغم

ما هي الهارمونكس وكيف تؤثر على النظام الكهربائي؟

التناغمات هي جزء من إشارة تكون تردداتها مضاعفات للتردد الأساسي للنظام. على سبيل المثال، مع التردد الأساسي 50Hz، يمكننا توقع التوافقيات عند 100Hz، 150Hz، 200Hz، وهكذا. بعد تحديدها، سنرى الآن أهميتها في الأنظمة الكهربائية. عندما نتحدث عن الجهد أو التيارات المتناوبة، نفترض أنها جيبية الشكل. لكن الجيب الجيبي الحقيقي مثالي ويكاد يكون من المستحيل إنشاء هذا الشكل الموجي في الواقع. تميل جميع أشكال موجة التيار المتردد إلى الانحراف عن الشكل الجيبي المثالي على الرغم من أن درجة الانحراف قد تختلف من حد صغير جدا إلى حد كبير. ونحن نسمي هذه الأشكال الموجية مشوهة أو معقدة.

ما الذي يسبب التناغم في النظام الكهربائي؟

مع هذا الفهم للتوافقات، يمكننا الآن المضي قدما لفهم ما يولد هذه التوافقات. جميع الأحمال الكهربائية تندرج تحت فئتين. أحدهما هو الحمل الخطي الذي يجذب الجهد والتيار في شكل جيبي ولكن قد يكون له تحول طوري. وتندرج المقاومات والمستحثات والمكثفات وتوليفاتها تحت هذه الفئة. والآخر هو الحمل غير الخطي الذي يسحب التيار في نبضات مفاجئة بدلا من الجيوب الأفقية الملساء مما يشير إلى استجابة مشوهة. وتندرج في هذه الفئة إلكترونيات القوى الحديثة التي تتألف من دوائر معكوسة ومصححة وشحنية وتفريغة وما إلى ذلك. إنه الحمل الغير خطي الذي يولد التوافقيات

وتشمل بعض مصادر التوافقيات التي نراها في حياتنا اليومية مصابيح الفلورسنت الفلورية المتضامة، والكوابح الإلكترونية، ومنظِّمات المراوح، ووحدات الإمداد بالطاقة غير المنقطع والمحولات، وأجهزة اللحام التي تعمل بنظام ARC، والمحولات التي تعمل بدون حمل خفيف، ونظم الطاقة الشمسية.

لماذا التوافقيات سيئة؟

بشكل عام، تشوه الجهد غير مرغوب فيه على الإطلاق لأنه يمكن أن يؤدي إلى زيادة قيمة ذروة الجهد الفعالة ويمكن أيضا تغيير قيمة RMS للتيار ويؤدي إلى زيادة الخسائر. في خطوط النقل، تزيد المكثفات الضالة التي عادة ما تكون صغيرة في التردد القياسي بشكل كبير بسبب توافقيات التردد الأعلى (حيث يتناسب التفاعل السعوي عكسيًا مع التردد) مما يؤدي إلى ضعف جودة الطاقة التي يتم تسليمها بسبب عامل الطاقة المنخفض.

في المحولات، يختلف فقدان الحديد بشكل عام مع مربع التردد. وبسبب وجود ترددات متناسقة عالية، يزداد فقدان الحديد في المحول. كما قد يؤدي إلى الرنين بين الحث المحوّل والسعة مما قد يؤدي إلى اهتزازات غير مرغوب فيها في قلب المحوّل.

نفس الشيء بالنسبة للمحركات والمولدات. ويولد تدفق التوافقات في العضو الساكن تدفقًا ضالًا قد يؤدي إلى تسخين الدوار، عزم الدوران النابض، وتوليد الضوضاء التي تؤثر على العمر الكلي. وبصرف النظر عن ذلك، تؤثر التوافقيات أيضًا على تشغيل أجهزة القياس، والمرحلات ويمكن أن تتداخل في بعض الأحيان مع شبكات الاتصال.

على الرغم من توافر العديد من المرشحات لإزالة التوافقيات، إلا أنها لا تزال تسبب الصداع في بعض الحالات. لذلك، عندما ترى مروحة السقف في المرة التالية تصدر أصواتًا غريبة عند تشغيلها على محول، أشر إليها وقل "هذا تناسق!!".