صفر تا صد فیلتر هارمونیک پسیو

در مقاله فیلتر هارمونیک چیست؟ به بررسی کلی فیلترهای هارمونیک پرداختیم و مزایا و معایب آن ها به طور کلی بیان شد. در این مقاله قصد داریم تا با فیلترهای هارمونیک پسیو آشنا شویم و سیستم عملکرد و مزایا و معایب آنها را بشناسیم.

اصول عملکرد فیلتر هارمونیک پسیو

فیلترهای هارمونیک پسیو Revcon نقش مهمی در حذف هارمونیک در سیستم های قدرت دارند. این فیلترها بر اساس اصول اولیه تئوری مدارهای الکتریکی عمل می‌کنند و از عناصر مقاومت‌ها، سلف‌ها و خازن‌ها برای حذف انتخابی فرکانس‌های ناخواسته و اعوجاج هارمونیک استفاده می‌کنند. فیلتر هارمونیک پسیو Revcon به فرکانس‌های خاصی اجازه عبور داده در حالی که سایر فرکانس‌ها را مسدود یا تضعیف می‌کند. این امر در درجه اول با بهره برداری از ویژگی هایی مانند وابستگی امپدانس به فرکانس خازن ها و سلف ها به دست می آید. در درجه اول به بررسی رابطه فرکانس و امپدانس عناصر خازنی میپردازیم. امپدانس خازن از رابطه Z=1/2*pi*f*C به دست می‌آید که f فرکانس هارمونیک مورد نظر و C ظرفیت خازن است. همانطور که از این رابطه پیداست، با افزایش فرکانس امپدانس خازن کمتر میشود پس خازن ها در برابر پالس های فرکانس پایین امپدانس و اصطلاحا مقاومت بزرگی دارند و از گذر آن ها جلوگیری میکنند و به طور متقابل در برابر عبور پالس های فرکانس بالا امپدانس کمی از خود نشان میدهند و نوعی فیلتر بالاگذر هستند. در سمت دیگر امپدانس سلف از رابطه Z=2*pi*f*L به دست می‌آید که f همان فرکانس هارمونیک و L مقدار ظرفیت سلف است. با توجه به این رابطه می توان نتیجه گرفت که سلف در برابر عبور پالس های فرکانس بالا امپدانس بالا و در برابر پالس های فرکانس پایین امپدانسی کمی دارد. بنابراین می توان سلف را یک فیلتر پایین گذر در نظر گرفت. در سیستم‌های قدرت، فیلترهای پسیو Revcon معمولاً برای مسدود کردن فرکانس‌های هارمونیک طراحی می‌شوند و در عین حال اجازه عبور فرکانس اصلی را می‌دهند. این کار معمولاً با طراحی فیلتر به گونه ای حاصل می شود که امپدانس آن در فرکانس های هارمونیک بالا و در فرکانس اصلی پایین باشد.
بنابراین با ترکیبی از سلف و خازن ها و مقاومت ها می‌توان به این امر دست پیدا کرد. اثربخشی فیلتر پسیو Revcon در حذف هارمونیک ها به طراحی و قرارگیری آن در سیستم قدرت بستگی دارد. طراحی شامل انتخاب مقادیر مقاومت، اندوکتانس و خازن مناسب برای دستیابی به اثر مطلوب است. قرار دادن فیلتر هارمونیک پسیو Revcon در سیستم قدرت نیز بسیار مهم است، زیرا برای حذف موثر باید نزدیک منبع هارمونیک ها قرار گیرد.

مزایا و معایب فیلتر هارمونیک پسیو Revcon

از مزایا فیلتر هارمونیک پسیو Revcon میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• فیلتر هارمونیک پسیو Revcon نسبتا ساده و مقرون به صرفه است.
• کنترل نسبتا ساده ای دارند.
• تلفات کلیدزنی و ملاحظات کنترلی در مورد فیلتر هارمونیک پسیو Revcon مطرح نیست.

از طرفی فیلتر هارمونیک پسیو دارای معایبی نیز میباشد که در ادامه به برخی از آنها اشاره شده است:

• انعطاف پذیری کمتری نسبت به فیلترهای هارمونیک اکتیو دارند.
• عملکرد آنها وابسته به شرایط سیستم است و ممکن است تغییر شرایط سیستم در عملکرد آنها اختلال ایجاد کند.
• نیاز به طراحی دقیق و نصب و راه اندازی صحیح دارند.

خوشبختانه در مورد آخر نگرانی زیادی مطرح نیست زیرا میتوان از شرکت های متخصص در این زمینه کمک گرفت تا طراحی و نصب و راه و اندازی فیلتر هارمونیک پسیو Revcon به دقت و درستی انجام شود. شرکت بنیان صنعت تدبیر یکتا تامین کننده تجهیزات فیلتر هارمونیک پسیو، فیلتر هارمونیک Revcon و فیلتر هارمونیک اکتیو با در اختیار داشتن نیروهای متخصص و آموزش دیده از طرف شرکت Revcon در این زمینه فعال است و شما میتوانید جهت دریافت مشاوره و تهیه تجهیزات فیلتر هارمونیک با متخصصین شرکت بنیان صنعت تدبیر یکتا در تماس باشید.

انواع فیلتر هارمونیک پسیو

فیلترهای هارمونیک پسیو بر اساس ویژگی های پاسخ فرکانسی و پیکربندی مدار به انواع مختلفی طبقه بندی می شوند. سه نوع فیلتر هارمونیک پسیو که در حذف هارمونیک مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از:

• فیلترهای هارمونیک پسیو تک مرحله ای یا همان فیلتر هارمونیک سری
• فیلترهای هارمونیک پسیو دو مرحله ای
• فیلترهای هارمونیک پسیو بالا گذر

در ادامه به بررسی هر کدام از این فیلترهای هارمونیک پسیو میپردازیم.

فیلتر هارمونیک پسیو تک مرحله ای (سری)

یک فیلتر هارمونیک تک تنظیم شده که به عنوان فیلتر سری نیز شناخته می شود، به فرکانس خاصی اجازه عبور می دهد و در عین حال تمام فرکانس های دیگر را تضعیف می کند. این نوع فیلتر هارمونیک پسیو از یک مدار رزونانس سری با یک سلف (L) و یک خازن (C) تشکیل شده است. فرکانس تشدید مدار (fr) با مقادیر L و C تعیین می‌شود که از رابطه fr = 1/2π√LC محاسبه میشود. در فرکانس تشدید، امپدانس فیلتر هارمونیک پسیو در حداقل مقدار خود است زیرا سلف و خازن اثر یکدیگر را خنثی میکنند و در عمل یک مدار مقاومتی خالص داریم که این امر به هارمونیکی که در آن فرکانس تشدید رخ داده است اجازه عبور می‌دهد. تمام فرکانس‌های دیگر امپدانس بالاتری می‌بینند و در نتیجه ضعیف می‌شوند. شکل زیر ساز و کار یک فیلتر هارمونیک پسیو سری را نشان میدهد.

فیلترهای هارمونیک پسیو دو مرحله ای

فیلتر هارمونیک پسیو دو مرحله ای ترکیبی از دو فیلتر هارمونیک پسیو تک مرحله ای است. فیلتر هارمونیک پسیو دو مرحله ای به فرکانس هارمونیک اجازه عبور میدهد و باقی فرکانس های هارمونیک را تضعیف میکند. سیستم عملکردی دقیقا مشابه فیلتر هارمونیک پسیو تک مرحله ای است. شکل زیر نشان دهنده فیلتر هارمونیک پسیو دو مرحله ای است.

فیلترهای هارمونیک پسیو بالاگذر

فیلتر هارمونیک پسیو بالاگذر دارای یک فرکانس قطع است که به تمام فرکانس‌های بالای فرکانس قطع اجازه عبور می‌دهد در حالی که تمام فرکانس‌های زیر حد قطع را کاهش می‌دهد. این نوع فیلتر از یک مدار سری با یک مقاومت (R) و یک خازن (C) تشکیل شده است. فرکانس قطع (fc) با مقادیر R و C تعیین می‌شود که از رابطه fc = 1/2πRC قابل محاسبه است. در فرکانس‌های بالاتر از فرکانس قطع، امپدانس فیلتر هارمونیک پسیو کاهش می‌یابد و به فرکانس‌ها اجازه عبور می‌دهد. در فرکانس‌های زیر فرکانس قطع، امپدانس فیلتر هارمونیک پسیو افزایش می‌یابد و فرکانس‌ها را تضعیف می‌کند. فیلترهای هارمونیک پسیو بالا گذر در سیستم های قدرت که در آن هارمونیک های مرتبه بالایی وجود دارد که باید حذف شوند، مفید هستند. شکل زیر نمایی از یک فیلتر هارمونیک پسیو بالاگذر است.

ملاحظات طراحی برای فیلتر هارمونیک پسیو Revcon

طراحی فیلتر هارمونیک پسیو برای حذف هارمونیک در یک سیستم قدرت، مستلزم بررسی دقیق چندین فاکتور از جمله تنظیم فیلتر هارمونیک پسیو، درجه بندی فیلتر هارمونیک پسیو، امپدانس و محل قرارگیری فیلتر هارمونیک پسیو در سیستم قدرت است. در ادامه به بررسی هر یک از این موارد میپردازیم.

تنظیم فیلتر هارمونیک پسیو

تنظیم فیلتر هارمونیک پسیو به انتخاب مقادیر اجزای القایی و خازنی فیلتر هارمونیک پسیو برای اثر گذاری در فرکانس هارمونیک که باید حذف یا عبور داده شود، اشاره دارد.

درجه بندی فیلتر هارمونیک پسیو

درجه بندی فیلتر هارمونیک پسیو حداکثر جریان یا ولتاژی را که یک فیلتر هارمونیک پسیو میتواند بدون کاهش عملکرد یا آسیب رساندن تحمل کند، تعیین می کند. این امر با توان قابل تحمل سلف و خازن و مقاومت فیلتر هارمونیک پسیو تعیین میشود. امپدانس فیلتر هارمونیک پسیو در فرکانس تشدید باید کم باشد تا جریان هارمونیک از فیلتر هارمونیک پسیو عبور کند و در فرکانس اصلی بالا باشد تا از عبور آن از فیلتر هارمونیک پسیو جلوگیری شود. محاسبه دقیق امپدانس فیلتر هارمونیک پسیو برای اطمینان از عملکرد فیلتر هارمونیک پسیو بدون ایجاد تلفات ناخواسته برق ضروری است.

محل قرارگیری فیلتر هارمونیک پسیو

محل قرار گیری فیلتر هارمونیک پسیو در سیستم قدرت یکی دیگر از نکات مهم طراحی است. در حالت ایده آل، فیلتر هارمونیک پسیو باید تا حد امکان نزدیک به منبع هارمونیک ها قرار گیرد. این امر به جلوگیری از انتشار جریان های هارمونیک در سیستم قدرت، کاهش پتانسیل مشکلات مربوط به هارمونیک مانند افزایش تلفات، تداخل با سایر تجهیزات و کاهش کیفیت توان کمک می کند.
علاوه بر این، فیلتر هارمونیک پسیو باید در جایی قرار گیرد که بتواند به طور موثر هارمونیک ها را بدون ایجاد مشکلات جریان برق یا به خطر انداختن پایداری سیستم قدرت کاهش دهد.

چرا فیلتر هارمونیک پسیو Revcon

شرکت روکون (Revcon) با بیش از دو دهه سابقه در زمینه مهندسی و طراحی ادوات الکترونیک قدرت فعالیت دارد. تجربه بالا، تکنولوژی ساخت، قیمت مناسب و توجه به نیاز صنعت از ویژگی هایی است که این شرکت را از رقبا متمایز می سازد. فیلتر های هارمونیک ورودی Revcon یکی از تجهیزات تخصصی و پرکاربرد در صنایع مختلف اعم از نفت و گاز، پتروشیمی و سیمان و ‌‌… جهت جبران سازی اثرات سویچینگ و هارمونیک تولیدی درایو ها بر روی شبکه برق می باشد. فیلتر هارمونیک اکتیو Revcon می تواند ترتیب هارمونیک را از 2 تا 50 ایجاد کند. فیلتر هارمونیک پسیو Revcon راه حل ساده و کم هزینه ای برای حذف جریان های هارمونیکی موجود در شبکه است. فیلتر هارمونیک Revcon دارای سیستم متمایز و چند سطحی است که این تکنولوژی باعث شده است تا با هزینه کمتر شکل موج ولتاژ و جریان بهتر و با اعوجاج کمتری در شبکه داشته باشید.

علاوه بر فیلتر هارمونیک شرکت بنیان صنعت تدبیر یکتا نماینده امترون در ایران تامین کننده انواع تجهیزات هیدرولیک شامل جک‌ها، سیلندرهای هیدرولیکی با ظرفیت و اندازه های مختلف، شیر، پمپ و واحدهای کنترلی هیدرولیکی، پمپ و موتورهای هیدرولیک فشار بالا، سیستم های کنترل هیدرولیک پیچیده،ولو و محصولات خاص هیدرولیک از برندهای معتبر دنیا مانند Enerpac و بوش – Bosch Rexroth میباشد. علاوه بر این می‌توانید برای دریافت مشاوره تخصصی جهت تامین تجهیزات وگ و همچنین سایر تجهیزات صنعتی شامل بخش الکتریکی فیلترهای هارمونیک، درایو امترون، سافت استارتر موکوتک و سافت استارتر امترون،الکتروموتور زیمنس، الکتروموتور وگ، درایوهای ریجنریتیو و درایو ولتاژ متوسط (MV)، انواع سنسورها و ابزار دقیق و تجهیزات مکانیکی و هیدرولیکی شامل گیربکس فلندر،کوپلینگ Voith، کوپلینگ Rossi و … با متخصصین شرکت بنیان صنعت تدبیر یکتا ارتباط بگیرید.