generatore THD: tutto quello che devi sapere
- Di BISONTE
Sommario
Un'onda sinusoidale pura è un concetto teorico che può essere prodotto solo da un alternatore ideale con avvolgimenti dello statore perfettamente distribuiti, risultando in un campo magnetico perfettamente uniforme. In pratica, nessuna delle due condizioni viene raggiunta e la forma d'onda di uscita di qualsiasi alternatore in funzione si discosta da una forma d'onda perfetta.
La qualità della potenza di qualsiasi tipo di generatore e il carico di potenza che può fornire vengono valutati attraverso il valore THD. Le armoniche che superano i limiti accettabili possono causare una serie di problemi, tra cui surriscaldamento delle apparecchiature, vibrazioni, rumore, danni o guasti alle apparecchiature elettroniche, interferenze nei circuiti di controllo e nelle comunicazioni, prestazioni ridotte del sistema e persino incendi.
Nei seguenti articoli potrai imparare cos'è la distorsione armonica totale (THD). ed perché è importante, oltre a saperne di più su effetti della distorsione armonica e altri argomenti.
Il THD del generatore è importante?
L'impedenza della sorgente di qualsiasi generatore portatile cambia nel tempo dopo un cambio di carico finché il sistema non si stabilizza nuovamente. Per ogni variazione di carico nel valore di corrente istantanea, il generatore produrrà la distorsione armonica totale più bassa, o THD, con la reattanza interna più bassa.
Lo capirai con la seguente logica. Quando si commuta improvvisamente un carico relativamente grande su un piccolo generatore, i valori di frequenza e tensione fluttuano finché l'AVR e il regolatore di frequenza non si adattano alla variazione del carico.
Questo è il motivo per cui i carichi non lineari funzionano bene con l'alimentazione di rete e producono un'elevata distorsione armonica totale sui generatori.
Effetti negativi sui generatori portatili
a) Funzionamento irregolare dell'AVR
Un regolatore automatico di tensione (AVR) può rilevare la tensione errata ai terminali dello statore se la quantità di THD-V è elevata e regolerà il generatore al livello errato.
b) Fluttuazioni irregolari della velocità
Un regolatore di frequenza CA può facilmente funzionare male a causa dell'elevata distorsione armonica complessiva. Questi regolatori ottengono un segnale di feedback della velocità rilevando la frequenza della tensione di uscita all'interno dell'unità AVR. Un'eccessiva distorsione armonica complessiva può causare problemi in scenari che comportano più passaggi per lo zero in un ciclo, portando a misurazioni imprecise e all'instabilità del sistema di governo della velocità.
Altri effetti avversi delle armoniche
Diversi tipi di carichi subiscono altri effetti dannosi delle armoniche. Puoi apprendere i dettagli su questi effetti nelle prossime sezioni.
c) Effetti istantanei
Le tensioni armoniche possono influenzare negativamente le apparecchiature elettroniche, causare vibrazioni e rumore e causare interferenze nei circuiti di comunicazione e controllo.
d) Effetti a lungo termine
Gli effetti a lungo termine sono causati dall'affaticamento meccanico causato dalle vibrazioni e dal calore. Includono il riscaldamento del condensatore causato dalla conduzione e le perdite per isteresi dielettrica. Un THD elevato può causare rottura dielettrica e riscaldamento.
Come ridurre il THD del generatore?
È importante notare che tutti i generatori producono un po’ di THD. Tuttavia, alcuni generatori producono più THD di altri. È importante scegliere un generatore con un basso valore THD, soprattutto se si alimentano apparecchiature elettroniche sensibili. Esistono diversi modi per ridurre il THD del generatore, tra cui:
Scegli un tipo di generatore con un basso valore THD.
Generatori inverter utilizzare circuiti elettronici avanzati per produrre una potenza in uscita pulita e stabile con un basso THD. Generano energia CA, la convertono in CC e quindi la riconvertono in CA con un controllo preciso di tensione e frequenza. Questa tecnologia elimina la maggior parte della distorsione armonica, rendendoli ideali per l'elettronica sensibile.
I generatori inverter incorporano regolazione digitale della tensione, rilevamento automatico del carico e sistemi di filtraggio avanzati per garantire un'uscita a basso THD. Queste caratteristiche contribuiscono all'alimentazione di alta qualità e alla protezione dei dispositivi collegati.
Regolatori automatici di tensione (AVR)
I sistemi AVR regolano la tensione di uscita del generatore per mantenere un livello di tensione stabile. Riducendo le fluttuazioni e la distorsione della tensione, l'AVR aiuta a ridurre i livelli di THD nella potenza in uscita. Garantisce un'alimentazione costante e pulita ai carichi sensibili.
La tecnologia AVR può essere integrata in vari generatori, come generatori portatili e unità di standby, per fornire una potenza a basso THD. Offre una soluzione conveniente per migliorare la qualità dell'energia senza la necessità di modifiche estese al generatore.
Filtri THD
Alcuni generatori diesel utilizzare filtri speciali per ridurre la distorsione armonica nella potenza in uscita. Questi filtri rimuovono le frequenze armoniche indesiderate, producendo una forma d'onda più pulita con livelli THD più bassi.
Questi generatori diesel con filtri THD sono generalmente utilizzati in applicazioni con elevata capacità di potenza e rigorosi requisiti THD. Forniscono energia stabile e affidabile per applicazioni infrastrutturali industriali, commerciali e critiche.
Declassare il generatore
Scegli un generatore a basso THD con una potenza in uscita sufficiente a soddisfare le tue esigenze. Il sovradimensionamento o il sottodimensionamento di un generatore influirà sulla sua efficienza e sulla qualità dell'alimentazione elettrica. Stimare il fabbisogno energetico totale dell'apparecchiatura che si intende collegare al generatore. Considerare sia la domanda di potenza continua che quella di picco per garantire che il generatore possa gestire il carico senza compromettere la qualità dell'energia.
Caratteristiche di sicurezza e meccanismi di protezione
- Protezione da sovraccarico: Assicurarsi che il generatore sia dotato di protezione integrata contro il sovraccarico, che può causare cadute di tensione e aumento dei livelli di THD. Caratteristiche come interruttori automatici e meccanismi di rilevamento del sovraccarico proteggono il generatore e le apparecchiature collegate.
- Regolazione della tensione e protezione contro le sovratensioni: Cerca generatori con capacità di regolazione della tensione per mantenere tensioni di uscita stabili. Le funzionalità di protezione da sovratensione possono proteggere i componenti elettronici sensibili da picchi di tensione e transitori.
Conclusione
Il THD del generatore è una considerazione importante quando si sceglie e si utilizza un generatore. I generatori a basso THD sono essenziali per fornire energia pulita e stabile.
Sei alla ricerca di un produttore affidabile di generatori che dia priorità alla qualità e all'efficienza? Non guardare oltre! BISONTE, un produttore leader di generatori in Cina, è qui per soddisfare le tue esigenze.
I generatori BISON sono appositamente progettati per offrire una bassa distorsione armonica totale (THD), garantendo una potenza in uscita più pulita. Con valori THD che rientrano perfettamente negli standard del settore, i nostri generatori garantiscono un'alimentazione elettrica sicura, efficiente e stabile, riducendo al minimo il rischio di danni ai vostri dispositivi elettronici sensibili.
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Domande frequenti su come rendere silenzioso il tuo generatore
Quanto THD è troppo?
Potresti chiederti “Cos’è il THD normale?”. I limiti generali consentiti della distorsione armonica totale per i diversi tipi di apparecchiature sono:
- Cavi: distorsione della tensione di schermatura del nucleo = 10%
- Elettronica sensibile: Distorsione di tensione = 5%; tuttavia, la percentuale armonica individuale dovrebbe essere limitata al 3%.
- Macchine asincrone: distorsione della corrente statorica = da 1.5 a 3.5%
- Macchine sincrone: distorsione della corrente statorica = da 1.3 a 1.4%.
- Condensatori: Distorsione di corrente = 83% con sovraccarico del 30%. Le sovratensioni saranno fino al 10%.
Qual è l'importanza dei generatori a basso THD?
- Protezione delle apparecchiature sensibili: i generatori a basso THD proteggono i componenti elettronici sensibili riducendo le fluttuazioni di tensione e la distorsione della forma d'onda. I generatori a basso THD sono essenziali per alimentare componenti elettronici sensibili come computer, apparecchiature mediche e sistemi audio/video. Questi dispositivi sono suscettibili alla distorsione armonica e il generatore a basso THD ne garantisce il funzionamento sicuro e ininterrotto.
- Evitare la corruzione dei dati e i guasti del sistema: livelli elevati di THD possono portare alla corruzione dei dati, a malfunzionamenti e persino al collasso del sistema nelle apparecchiature elettroniche sensibili.
Minimizzazione delle perdite di potenza: le distorsioni armoniche nell'alimentazione possono comportare maggiori perdite nei componenti di potenza e nei sistemi di distribuzione. - Limiti IEEE 519 e THD: lo standard 519 dell'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) stabilisce limiti sui livelli THD per garantire la qualità dell'energia e prevenire interferenze con le reti elettriche.
- Requisiti dell'Agenzia per la Protezione dell'Ambiente (EPA): alcune applicazioni, come le aree sensibili dal punto di vista ambientale, richiedono la conformità alle normative EPA per la distorsione armonica.
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