هارمونیک چیست؟

طبق واژه نامه جهانی جدید وبستر، هارمونیک ها تن‌های خالصی هستند که یک قطعه موسیقی مرکب را می‌سازند. یک تن خالص، یک صوت موسیقی است که تنها شامل فرکانس باشد و ترکیب این تن‌ها یک قطعه مرکب را می‌سازد. صوت یک موج الکترومغناطیسی است که متناوب و تابعی از زمان است که در فضا حرکت می‌کند. اصول مربوط به صوت، قابل تعمیم به دیگر توابع یا کمیت‌های وابسته به زمان است.

در اوایل سال 1800 میلادی، یک ریاضی دان فرانسوی به نام فوریه فرمولی ارائه کرد تا بتوان توابع غیرسینوسی متناوب از یک فرکانس اصلی را به صورت مجموع توابع سینوسی با فرکانسی از مضرب صحیح فرکانس اصلی نوشت.

هارمونیک‌ها:

توابع ولتاژ و جریان سینوسی وابسته به زمان با استفاده از روابط زیر قابل بیان هستند.

v(t)=V sin(ωt)

i(t)=I sin(ωt+φ)

در رابطه بالا  همان سرعت زاویه‌ای و  اختلاف فاز بین ولتاژ و جریان است. تابع ولتاژ و جریان نشان می‌دهد که سینوسی خالص هستند و برای یک شکل موج متناوب غیر سینوسی، یک فوریه ساده را می‌توان مطابق رابطه زیر نوشت.

v(t)=V0+V1sin(ωt)+ V2sin(ωt)+………..Vnsin(nωt)

همانطور که مشاهده می‌شود، فوریه یک سری نامتناهی است. در رابطه بالا  مقدار ثابت یا DC شکل موج را نشان می‌دهد. به آن بخش از موج که دارای سرعت زاویه‌ای  و اندازه  است مولفه اصلی یا هارمونیک اول می‌گویند. به بخشی که دارای سرعت زاویه‌ای  است هارمونیک دوم، بخشی که دارای سرعت زاویه‌ای  است هارمونیک سوم و به‌طور کلی بخشی که دارای سرعت زاویه‌ای  است هارمونیک nام می‌گوییم. بنابراین اگر فرکانس مولفه اصلی یک موج را برابر f در نظر بگیریم، هارمونیک nام آن موج دارای فرکانس nf خواهد بود. برای مثال در شبکه برق ایران که مولفه اصلی برابر 50 هرتز است، هارمونیک دوم دارای فرکانس 100 هرتز و هارمونیک سوم دارای فرکانس 150 هرتز است.

در شکل 5-3 مولفه اصلی به همراه هارمونیک دوم و سوم به خوبی نشان داده شده است. همان‌طور که در شکل مشخص است در یک سیکل مولفه اصلی، هارمونیک دوم دارای دو سیکل و هارمونیک سوم دارای سه سیکل است. مقادیر به ترتیب دامنه مولفه اصلی، هارمونیک دوم و سوم هستند. البته به طور معمول در شبکههای برق دامنه هارمونیک‌ها بسیار کوچک‌تر از دامنه مولفه اصلی است ولی در این مثال برای وضوح بیشتر دامنه هارمونیک‌ها بیشتر انتخاب شده‌اند.

اگر بخواهیم اثر یک موج سینوسی را بر روی تجهیزات بررسی کنیم، می‌توانیم اثر تک تک هارمونیک‌ها را تعیین و سپس اثر آن‌ها را به صورت برداری باهم جمع نماییم.

هارمونیک‌های فرد و زوج

همانطور که از نام‌ها مشخص است، هارمونیک فرد به هارمونیکی گفته می‌شود که مرتبه آن فرد باشد (مانند:3 ، 5، 7، …) و هارمونیک زوج به هارمونیکی گفته می‌شود که مرتبه آن زوج باشد (مانند:2 ، 4، 6، …). هارمونیک مرتبه اول نیز همان مولفه اصلی است. هارمونیک صفر نیز نشان دهنده قسمت ثابت یا DC موج است. وجود قسمت DC در یک شکل موج اثرات نامطلوبی به همراه دارد. برای مثال می‌توان از اشباع ترانسفورماتورها به دلیل وجود قسمت DC در ولتاژ یا جریان نام برد. اصولا ترانسفورماتورها طوری طراحی می‌شوند که در زیر نقطه زانویی فعالیت کنند، اما وجود قسمت DC در ولتاژ یا جریان ترانسفورماتور، یک میدان مغناطیسی DC بزرگ در داخل ترانسفورماتور به وجود می‌آورد که با میدان مغناطیسی AC جمع شده و باعث افزایش میدان کل شده و می‌تواند نقطه کار ترانس را بالاتر از نقطه زانویی به ناحیه اشباح ببرد.

معمولا مرتبه هارمونیک‌ها صحیح است، اما صنایعی وجود دارد که هارمونیک‌های غیرصحیح در جریان و ولتاژ به وجود می‌آورند. کوره‌های قوس الکتریکی از جمله عوامل تولید هارمونیک های غیر صحیح هستند. جوش‌های قوسی نیز هارمونیک‌های غیر صحح تولید می‌کنند. در هر دو مورد وقتی قوس به ثبات و حالت پایدار می‌رسد، هارمونیک‌های غیرصحیح از بین می‌روند و تنها هارمونیک‌های صحیح باقی می‌مانند.

بیشتر بارهای غیرخطی هارمونیک‌های مرتبه فرد تولید می‌کند. تنها در شرایط خاصی هارمونیک‌های زوج تولید می‌شوند. هنگامی که مقدار جریان کشیده شده در نیم سیکل منفی و مثبت یکسان نباشد، هارمونیک زوج تولید می‌شود. جریان مغناطیسی ترانس و جریان کوره‌های قوس الکتریکی در لحظه راه اندازی شامل مقدار قابل توجهی هارمونیک زوج هستند.

Maghalat

‌ طراحی بانک خازنی برای گاوداری هاafrozbmbcapacitorcapacitor bankcapacitorbankelectricalcontractorenergy savingpanelmarkerpowerfactorpowerfactorcorrectionاصلاح الگوی مصرفاصلاح الگوی مصرف برقافروزبانک خازنیبانک خازنی 100 آمپربانک خازنی 100 کیلوواربانک خازنی 1000 کیلوواربانک خازنی 125 کیلوواربانک خازنی 150 آمپربانک خازنی 150 کیلوواربانک خازنی 175 کیلوواربانک خازنی 200 آمپربانک خازنی 200 کیلوواربانک خازنی 225 کیلوواربانک خازنی 25 آمپربانک خازنی 25 کیلوواربانک خازنی 250 آمپربانک خازنی 250 کیلوواربانک خازنی 275 کیلوواربانک خازنی 300 آمپربانک خازنی 300 کیلوواربانک خازنی 32 آمپربانک خازنی 325 کیلوواربانک خازنی 350 آمپربانک خازنی 350 کیلوواربانک خازنی 375 کیلوواربانک خازنی 400 آمپربانک خازنی 400 کیلوواربانک خازنی 425 کیلوواربانک خازنی 45 آمپربانک خازنی 450 آمپربانک خازنی 450 کیلوواربانک خازنی 475 کیلوواربانک خازنی 50 آمپربانک خازنی 50 کیلوواربانک خازنی 500 آمپربانک خازنی 500 کیلوواربانک خازنی 600 آمپربانک خازنی 600 کیلوواربانک خازنی 63 آمپربانک خازنی 700 آمپربانک خازنی 700 کیلوواربانک خازنی 75 کیلوواربانک خازنی 80 آمپربانک خازنی 800 آمپربانک خازنی 800 کیلوواربانک خازنی 900 کیلوواربانک خازنی ارزانبانک خازنی ارزان قیمتبانک خازنی با تاییدیهبانک خازنی با ضمانتبانک خازنی با قیمت پایینبانک خازنی با مجوزبانک خازنی با میکروسوییچبانک خازنی باکیفیتبانک خازنی بدون کنتاکتوربانک خازنی برای بستنی فروشیبانک خازنی برای بستنی فروشی هابانک خازنی برای بیمارستانبانک خازنی برای بیمارستان هابانک خازنی برای خونهبانک خازنی برای خونه هابانک خازنی برای رستورانبانک خازنی برای رستوران هابانک خازنی برای سردخانهبانک خازنی برای سردخانه هابانک خازنی برای شیرینی فروشیبانک خازنی برای شیرینی فروشی هابانک خازنی برای فست فودبانک خازنی برای قنادیبانک خازنی برای قنادی هابانک خازنی برای کارخونه هابانک خازنی برای لبنیاتیبانک خازنی برای لبنیاتی هابانک خازنی برای مصارف تجاریبانک خازنی برای مصارف خانگیبانک خازنی برای مصارف مسکونیبانک خازنی برای مصارف نیمه صنعتیبانک خازنی برای هتلبانک خازنی برای هتل هابانک خازنی تک فازبانک خازنی تکفازبانک خازنی سه فازبانک خازنی صنعتیبانک خازنی فشار ضعیفبانک خازنی فشار متوسطبانک خازنی مقرون بصرفهبانک خازنی نیمه صنعتیبانک خازنی هوشمندبه فکر آینده باشیمبهبود جریان راکتیوبهبود کیفیت توانبهین سازه مصرف برق افروزبهینه سازی مصرفبهینه سازی مصرف انرژیبهینه سازی مصرف برقترانس CTجریان اکتیوجریان راکتیوجریان سلفیجریمه راکتیوجریمه زیان بدی مصرفحذف بدی مصرفحذف جریان راکتیوحذف ضریب زیان بدی مصرفخازنخازن FRAKOخازن LIFASAخازن PKCخازن پارسخازن توانخازن فراکودیماندرگولاتوررگولاتور با کیفیترگولاتور باکیفیترگولاتور برنامه نویسی شدهرگولاتور ثبت صنعتی شدهرگولاتور ساخت ایرانرگولاتور هوشمندزیان بدی مصرفساخت ایرانصرفه جویی در مصرف برقصرفه جویی در هزینه برقصرفه جویی در هزینه هاضریب زیان بدی مصرفطراحی بانک خازنیطراحی بانک خازنی برای چاه آبطراحی بانک خازنی برای کارخانه هاطراحی بانک خازنی برای مرغداری هاطراحی بانک خازنی برای مصارف تجاریطراحی بانک خازنی برای مصارف خانگیطراحی بانک خازنی برای مصارف دامداریطراحی بانک خازنی برای مصارف صنعتیطراحی بانک خازنی برای مصارف کشاورزیطزاحی بانکخازنیفیلتر بالا گذرفیلتر میان گذرفیلتر میانگذرفیلتر هارمونیککاهش تضمینی مصرف برقکاهش جریان راکتیوکاهش مصرف برقکاهش هزینه برقکاهنده مصرف برقکنتور دیماندیکیفیت توانمصرف سلفیمکمل بانک خازنیمکمل فیلترهارمونیکمکمل فیلترهارمونیکیهارمونیکهارمونیک سطح استانداردهارمونیک های مخربهارمونیک های مرتبه اولهارمونیک های مرتبه پنجمهارمونیک های مرتبه سومهارمونیک های مرتبه سیزدهمهارمونیک های مرتبه فردهارمونیک های مرتبه نهمهارمونیک های مرتبه هفتمهارمونیک های مرتبه یازدهم

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *