"నాన్-లీనియారిటీ అంటే దాన్ని పరిష్కరించడం కష్టం" అని మసాచుసెట్స్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ (MIT)లో గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు ఆర్థర్ మాట్టక్ ఒకసారి చెప్పారు.కానీ విద్యుత్ లోడ్‌లకు నాన్‌లీనియారిటీని వర్తింపజేసినప్పుడు దాన్ని పరిష్కరించాలి, ఎందుకంటే ఇది హార్మోనిక్ కరెంట్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు విద్యుత్ పంపిణీని ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తుంది-మరియు ఇది ఖరీదైనది.ఇక్కడ, గ్లోబల్ తయారీదారు మరియు మోటార్ మరియు డ్రైవ్ టెక్నాలజీ సరఫరాదారు అయిన WEG యొక్క యూరోపియన్ మరియు మిడిల్ ఈస్ట్ మార్కెటింగ్ మేనేజర్ Marek Lukaszczyk, ఇన్వర్టర్ అప్లికేషన్‌లలో హార్మోనిక్‌లను ఎలా తగ్గించాలో వివరిస్తున్నారు.
ఫ్లోరోసెంట్ దీపాలు, స్విచ్చింగ్ పవర్ సప్లైస్, ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ ఫర్నేసులు, రెక్టిఫైయర్లు మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్లు.ఇవన్నీ నాన్-లీనియర్ లోడ్‌లతో ఉన్న పరికరాలకు ఉదాహరణలు, అంటే పరికరం ఆకస్మిక చిన్న పప్పుల రూపంలో వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను గ్రహిస్తుంది.మోటర్లు, స్పేస్ హీటర్లు, శక్తినిచ్చే ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు మరియు ప్రకాశించే బల్బులు వంటి లీనియర్ లోడ్‌లను కలిగి ఉన్న పరికరాల నుండి అవి భిన్నంగా ఉంటాయి.లీనియర్ లోడ్‌ల కోసం, వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ వేవ్‌ఫారమ్‌ల మధ్య సంబంధం సైనూసోయిడల్, మరియు కరెంట్ ఏ సమయంలోనైనా ఓం యొక్క చట్టం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడిన వోల్టేజ్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
అన్ని నాన్-లీనియర్ లోడ్‌లతో ఒక సమస్య ఏమిటంటే అవి హార్మోనిక్ కరెంట్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.హార్మోనిక్స్ అనేది ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాలు, ఇవి సాధారణంగా విద్యుత్ సరఫరా యొక్క ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం కంటే 50 లేదా 60 హెర్ట్జ్ (Hz) మధ్య ఉంటాయి మరియు ప్రాథమిక కరెంట్‌కి జోడించబడతాయి.ఈ అదనపు ప్రవాహాలు సిస్టమ్ వోల్టేజ్ తరంగ రూపాన్ని వక్రీకరించేలా చేస్తాయి మరియు దాని పవర్ ఫ్యాక్టర్‌ను తగ్గిస్తాయి.
విద్యుత్ వ్యవస్థలో ప్రవహించే హార్మోనిక్ కరెంట్‌లు ఇతర లోడ్‌లతో ఇంటర్‌కనెక్ట్ పాయింట్‌ల వద్ద వోల్టేజ్ వక్రీకరణ మరియు కేబుల్స్ వేడెక్కడం వంటి ఇతర అవాంఛనీయ ప్రభావాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.ఈ సందర్భాలలో, టోటల్ హార్మోనిక్ డిస్టార్షన్ (THD) కొలత హార్మోనిక్స్ వల్ల ఎంత వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్ డిస్టార్షన్ కలుగుతుందో మాకు తెలియజేస్తుంది.
ఈ కథనంలో, శక్తి నాణ్యత సమస్యలను కలిగించే దృగ్విషయాల యొక్క సరైన పర్యవేక్షణ మరియు వివరణ కోసం పరిశ్రమ సిఫార్సుల ఆధారంగా ఇన్వర్టర్ అప్లికేషన్‌లలో హార్మోనిక్స్‌ను ఎలా తగ్గించాలో మేము అధ్యయనం చేస్తాము.
ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్‌లు మరియు డిస్ట్రిబ్యూషన్ నెట్‌వర్క్‌లలో హార్మోనిక్ వోల్టేజ్ డిస్టార్షన్‌ను నిర్వహించడానికి UK మంచి పద్ధతిగా ఎనర్జీ నెట్‌వర్క్ అసోసియేషన్ (ENA) యొక్క ఇంజనీరింగ్ రికమండేషన్ (EREC) G5ని ఉపయోగిస్తుంది.యూరోపియన్ యూనియన్‌లో, ఈ సిఫార్సులు సాధారణంగా విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత (EMC) ఆదేశాలలో ఉంటాయి, వీటిలో IEC 60050 వంటి వివిధ అంతర్జాతీయ ఎలక్ట్రోటెక్నికల్ కమిషన్ (IEC) ప్రమాణాలు ఉంటాయి. IEEE 519 అనేది సాధారణంగా ఉత్తర అమెరికా ప్రమాణం, అయితే IEEE అనేది గమనించదగ్గ విషయం. 519 వ్యక్తిగత పరికరాల కంటే పంపిణీ వ్యవస్థలపై దృష్టి సారిస్తుంది.
అనుకరణ లేదా కొలత ద్వారా హార్మోనిక్ స్థాయిలు నిర్ణయించబడిన తర్వాత, వాటిని ఆమోదయోగ్యమైన పరిమితుల్లో ఉంచడానికి వాటిని తగ్గించడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయి.కానీ ఆమోదయోగ్యమైన పరిమితి ఏమిటి?
అన్ని హార్మోనిక్‌లను తొలగించడం ఆర్థికంగా సాధ్యపడదు లేదా అసాధ్యం కానందున, హార్మోనిక్ కరెంట్ యొక్క గరిష్ట విలువను పేర్కొనడం ద్వారా విద్యుత్ సరఫరా వోల్టేజ్ యొక్క వక్రీకరణను పరిమితం చేసే రెండు EMC అంతర్జాతీయ ప్రమాణాలు ఉన్నాయి.అవి IEC 61000-3-2 ప్రమాణం, ఒక్కో ఫేజ్‌కు 16 A (A) మరియు ≤ 75 A వరకు రేటెడ్ కరెంట్ ఉన్న పరికరాలకు అనుకూలం, మరియు IEC 61000-3-12 ప్రమాణం, 16 A కంటే ఎక్కువ ఉన్న పరికరాలకు అనుకూలం.
వోల్టేజ్ హార్మోనిక్స్‌పై పరిమితి కామన్ కప్లింగ్ (PCC) పాయింట్ యొక్క THD (V)ని ≤ 5% వద్ద ఉంచాలి.పవర్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ సిస్టమ్ యొక్క ఎలక్ట్రికల్ కండక్టర్లు కస్టమర్ కండక్టర్లకు మరియు కస్టమర్ మరియు పవర్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ సిస్టమ్ మధ్య ఏదైనా పవర్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌కు అనుసంధానించబడిన పాయింట్ PCC.
అనేక అనువర్తనాలకు ≤ 5% సిఫార్సు మాత్రమే అవసరంగా ఉపయోగించబడింది.అందుకే అనేక సందర్భాల్లో, గరిష్ట వోల్టేజ్ వక్రీకరణ సిఫార్సును చేరుకోవడానికి 6-పల్స్ రెక్టిఫైయర్ మరియు ఇన్‌పుట్ రియాక్టెన్స్ లేదా డైరెక్ట్ కరెంట్ (DC) లింక్ ఇండక్టర్‌తో ఇన్వర్టర్‌ను ఉపయోగించడం సరిపోతుంది.వాస్తవానికి, లింక్‌లో ఇండక్టర్ లేని 6-పల్స్ ఇన్వర్టర్‌తో పోలిస్తే, DC లింక్ ఇండక్టర్‌తో (WEG యొక్క స్వంత CFW11, CFW700 మరియు CFW500 వంటివి) ఇన్వర్టర్‌ని ఉపయోగించడం వల్ల హార్మోనిక్ రేడియేషన్ గణనీయంగా తగ్గుతుంది.
లేకపోతే, ఇన్వర్టర్ అప్లికేషన్‌లలో సిస్టమ్ హార్మోనిక్‌లను తగ్గించడానికి అనేక ఇతర ఎంపికలు ఉన్నాయి, వీటిని మేము ఇక్కడ పరిచయం చేస్తాము.
హార్మోనిక్స్‌ను తగ్గించడానికి ఒక పరిష్కారం 12-పల్స్ రెక్టిఫైయర్‌తో ఇన్వర్టర్‌ను ఉపయోగించడం.అయితే, ఈ పద్ధతి సాధారణంగా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ఇప్పటికే వ్యవస్థాపించబడినప్పుడు మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది;ఒకే DC లింక్‌కి కనెక్ట్ చేయబడిన బహుళ ఇన్వర్టర్‌ల కోసం;లేదా ఒక కొత్త ఇన్‌స్టాలేషన్‌కు ఇన్వర్టర్‌కు అంకితమైన ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ అవసరమైతే.అదనంగా, ఈ పరిష్కారం సాధారణంగా 500 కిలోవాట్ల (kW) కంటే ఎక్కువగా ఉండే శక్తికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.
ఇన్‌పుట్ వద్ద నిష్క్రియ ఫిల్టర్‌తో 6-పల్స్ యాక్టివ్ కరెంట్ (AC) డ్రైవ్ ఇన్వర్టర్‌ను ఉపయోగించడం మరొక పద్ధతి.ఈ పద్ధతి వివిధ వోల్టేజ్ స్థాయిలను సమన్వయం చేయగలదు-మీడియం (MV), అధిక వోల్టేజ్ (HV) మరియు అదనపు అధిక వోల్టేజ్ (EHV) మధ్య హార్మోనిక్ వోల్టేజ్‌లు-మరియు అనుకూలతకు మద్దతు ఇస్తుంది మరియు వినియోగదారుల సున్నితమైన పరికరాలపై ప్రతికూల ప్రభావాలను తొలగిస్తుంది.హార్మోనిక్స్ తగ్గించడానికి ఇది సాంప్రదాయక పరిష్కారం అయినప్పటికీ, ఇది ఉష్ణ నష్టాన్ని పెంచుతుంది మరియు శక్తి కారకాన్ని తగ్గిస్తుంది.
ఇది హార్మోనిక్స్‌ను తగ్గించడానికి మాకు మరింత ఖర్చుతో కూడుకున్న మార్గాన్ని తీసుకువస్తుంది: 18-పల్స్ రెక్టిఫైయర్‌తో ఇన్వర్టర్‌ను ఉపయోగించండి లేదా ముఖ్యంగా 18-పల్స్ రెక్టిఫైయర్ మరియు ఫేజ్-షిఫ్టింగ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ద్వారా DC లింక్ ద్వారా ఆధారితమైన DC-AC డ్రైవ్‌ను ఉపయోగించండి.పల్స్ రెక్టిఫైయర్ 12-పల్స్ లేదా 18-పల్స్ అయినా అదే పరిష్కారం.ఇది హార్మోనిక్స్ను తగ్గించడానికి సాంప్రదాయిక పరిష్కారం అయినప్పటికీ, దాని అధిక ధర కారణంగా, ఇది సాధారణంగా ట్రాన్స్ఫార్మర్ వ్యవస్థాపించబడినప్పుడు లేదా కొత్త సంస్థాపన కోసం ఇన్వర్టర్ కోసం ప్రత్యేక ట్రాన్స్ఫార్మర్ అవసరమైనప్పుడు మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది.శక్తి సాధారణంగా 500 kW కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.
కొన్ని హార్మోనిక్ సప్రెషన్ పద్ధతులు ఉష్ణ నష్టాన్ని పెంచుతాయి మరియు పవర్ ఫ్యాక్టర్‌ను తగ్గిస్తాయి, అయితే ఇతర పద్ధతులు సిస్టమ్ పనితీరును మెరుగుపరుస్తాయి.6-పల్స్ AC డ్రైవ్‌లతో WEG యాక్టివ్ ఫిల్టర్‌లను ఉపయోగించడం మంచి పరిష్కారం.వివిధ పరికరాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన హార్మోనిక్‌లను తొలగించడానికి ఇది ఒక అద్భుతమైన పరిష్కారం
చివరగా, గ్రిడ్‌కు శక్తిని పునరుత్పత్తి చేయగలిగినప్పుడు లేదా బహుళ మోటార్లు ఒకే DC లింక్ ద్వారా నడపబడినప్పుడు, మరొక పరిష్కారం ఆకర్షణీయంగా ఉంటుంది.అంటే, యాక్టివ్ ఫ్రంట్ ఎండ్ (AFE) రీజెనరేటివ్ డ్రైవ్ మరియు LCL ఫిల్టర్ ఉపయోగించబడతాయి.ఈ సందర్భంలో, డ్రైవర్ ఇన్‌పుట్ వద్ద క్రియాశీల రెక్టిఫైయర్‌ను కలిగి ఉంటుంది మరియు సిఫార్సు చేసిన పరిమితులకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
DC లింక్ లేని ఇన్వర్టర్‌ల కోసం-WEG యొక్క స్వంత CFW500, CFW300, CFW100 మరియు MW500 ఇన్వర్టర్‌లు-హార్మోనిక్‌లను తగ్గించడంలో కీలకం నెట్‌వర్క్ రియాక్టెన్స్.ఇది హార్మోనిక్ సమస్యను పరిష్కరించడమే కాకుండా, ఇన్వర్టర్ యొక్క రియాక్టివ్ భాగంలో శక్తిని నిల్వ చేయడం మరియు అసమర్థంగా మారడం వంటి సమస్యను కూడా పరిష్కరిస్తుంది.నెట్‌వర్క్ రియాక్టెన్స్ సహాయంతో, రెసొనెంట్ నెట్‌వర్క్ ద్వారా లోడ్ చేయబడిన అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సింగిల్-ఫేజ్ ఇన్వర్టర్‌ను నియంత్రించగల ప్రతిచర్యను గ్రహించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.ఈ పద్ధతి యొక్క ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ప్రతిచర్య మూలకంలో నిల్వ చేయబడిన శక్తి తక్కువగా ఉంటుంది మరియు హార్మోనిక్ వక్రీకరణ తక్కువగా ఉంటుంది.
హార్మోనిక్స్‌తో వ్యవహరించడానికి ఇతర ఆచరణాత్మక మార్గాలు ఉన్నాయి.ఒకటి నాన్-లీనియర్ లోడ్‌లకు సంబంధించి లీనియర్ లోడ్‌ల సంఖ్యను పెంచడం.5% మరియు 10% మధ్య వివిధ వోల్టేజ్ THD పరిమితులు ఉండేలా లీనియర్ మరియు నాన్-లీనియర్ లోడ్‌ల కోసం విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థలను వేరు చేయడం మరొక పద్ధతి.ఈ పద్ధతి పైన పేర్కొన్న ఇంజనీరింగ్ సిఫార్సులు (EREC) G5 మరియు EREC G97లకు అనుగుణంగా ఉంటుంది, ఇది నాన్ లీనియర్ మరియు రెసొనెంట్ ప్లాంట్లు మరియు పరికరాల యొక్క హార్మోనిక్ వోల్టేజ్ వక్రీకరణను అంచనా వేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
పెద్ద సంఖ్యలో పప్పులతో కూడిన రెక్టిఫైయర్‌ని ఉపయోగించడం మరియు దానిని బహుళ ద్వితీయ దశలతో ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లో ఫీడ్ చేయడం మరొక పద్ధతి.బహుళ ప్రైమరీ లేదా సెకండరీ వైండింగ్‌లతో కూడిన మల్టీ-వైండింగ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లు అవసరమైన అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ స్థాయిని అందించడానికి లేదా అవుట్‌పుట్ వద్ద బహుళ లోడ్‌లను నడపడానికి ప్రత్యేక రకమైన కాన్ఫిగరేషన్‌లో ఒకదానికొకటి కనెక్ట్ చేయబడతాయి, తద్వారా పవర్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ మరియు ఫ్లెక్సిబిలిటీ సిస్టమ్‌లో మరిన్ని ఎంపికలను అందిస్తుంది.
చివరగా, పైన పేర్కొన్న AFE యొక్క పునరుత్పత్తి డ్రైవ్ ఆపరేషన్ ఉంది.ప్రాథమిక AC డ్రైవ్‌లు పునరుత్పాదకమైనవి కావు, అంటే అవి శక్తి వనరులకు శక్తిని తిరిగి ఇవ్వలేవు-ఇది ప్రత్యేకంగా సరిపోదు, ఎందుకంటే కొన్ని అనువర్తనాల్లో, తిరిగి వచ్చిన శక్తిని పునరుద్ధరించడం ఒక నిర్దిష్ట అవసరం.పునరుత్పత్తి శక్తిని AC పవర్ సోర్స్‌కి తిరిగి ఇవ్వాల్సిన అవసరం ఉంటే, ఇది పునరుత్పత్తి డ్రైవ్ యొక్క పాత్ర.సాధారణ రెక్టిఫైయర్లు AFE ఇన్వర్టర్లచే భర్తీ చేయబడతాయి మరియు శక్తిని ఈ విధంగా తిరిగి పొందవచ్చు.
ఈ పద్ధతులు హార్మోనిక్స్‌ను ఎదుర్కోవడానికి అనేక రకాల ఎంపికలను అందిస్తాయి మరియు వివిధ రకాల విద్యుత్ పంపిణీ వ్యవస్థలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.కానీ వారు వివిధ అనువర్తనాల్లో శక్తిని మరియు ఖర్చును గణనీయంగా ఆదా చేయగలరు మరియు అంతర్జాతీయ ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉంటారు.సరైన ఇన్వర్టర్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించినంత కాలం, నాన్-లీనియారిటీ సమస్యను పరిష్కరించడం కష్టం కాదని ఈ ఉదాహరణలు చూపిస్తున్నాయి.
For more information, please contact: WEG (UK) LtdBroad Ground RoadLakesideRedditch WorcestershireB98 8YPT Tel: +44 (0)1527 513800 Email: info-uk@weg.net Website: https://www.weg.net
ప్రక్రియ మరియు నియంత్రణ సమర్పించిన లేదా బాహ్యంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన కథనాలు మరియు చిత్రాల కంటెంట్‌కు ఈరోజు బాధ్యత వహించదు.ఈ కథనంలో ఉన్న ఏవైనా లోపాలు లేదా లోపాల గురించి మాకు తెలియజేసే ఇమెయిల్‌ను పంపడానికి ఇక్కడ క్లిక్ చేయండి.