در سالهای اخیر، استفاده از ژنراتورهای دیزلی یا گازی بهعنوان منبع برق اضطراری در صنایع، بیمارستانها، برجهای مسکونی و حتی واحدهای تجاری کوچک به شدت افزایش یافته است. اما موضوعی که کمتر به آن توجه میشود، کیفیت برق تولیدی توسط ژنراتورهاست. بسیاری از مصرفکنندگان پس از مدتی با مشکلاتی نظیر داغ شدن بیش از حد تجهیزات، صدای ناهنجار در موتورهای الکتریکی، خرابی زودهنگام خازنها و افزایش مصرف سوخت مواجه میشوند.
بخش عمده این مشکلات به دلیل وجود توان راکتیو و هارمونیکها در برق ژنراتور است؛ مشکلاتی که در سیستم برق شهری به کمک بانک خازنی اصلاح میشود اما در ژنراتورها به سادگی قابل حل نیستند. در این مقاله، به بررسی تخصصی راهکار اصلاح برق ژنراتور، طراحی فیلتر هارمونیک، محاسبه صحیح آن و اهمیت استفاده از فیلترهای مهندسیشده خواهیم پرداخت.
بانک خازنی در برق شهری عمدتاً برای جبران توان راکتیو استفاده میشود، اما زمانی که ژنراتور به عنوان منبع تغذیه وارد مدار میشود، استفاده از بانک خازنی معمولی نه تنها کارساز نیست، بلکه خطرناک هم هست:
هارمونیکها جریانها یا ولتاژهایی با فرکانسهای مضرب صحیح از فرکانس اصلی (معمولاً 50 یا 60 هرتز) هستند. این اعوجاجها در سیستمهای قدرت توسط تجهیزات الکترونیکی مثل درایوها، اینورترها، منابع تغذیه سوئیچینگ، UPS و حتی موتورهای الکتریکی ایجاد میشوند.
اثرات هارمونیکها:
این عوامل به خصوص در سیستمهای ژنراتوری که تحمل هارمونیک پایینتری دارند، میتوانند خسارتهای قابل توجهی ایجاد کنند.
فیلتر هارمونیک تجهیزی است که برای کاهش یا حذف هارمونیکها از شبکه طراحی شده است. این فیلترها میتوانند به صورت پسیو (غیرفعال) یا اکتیو (فعال) طراحی شوند.
این نوع فیلتر از ترکیب سلف، خازن و مقاومت ساخته میشود و طوری طراحی میشود که فقط در برابر فرکانسهای خاص (مثلاً هارمونیک مرتبه 5 یا 7) امپدانس پایین نشان دهد و آنها را حذف کند.
در این نوع فیلتر از سیستمهای کنترلی و پردازش دیجیتال برای تشخیص و حذف لحظهای هارمونیکها استفاده میشود. این فیلترها دقت بالا، سرعت واکنش سریع و قابلیت انطباق با تغییرات شبکه را دارند، ولی هزینه بالاتری دارند.
محاسبه و طراحی فیلتر هارمونیک نیازمند اطلاعات دقیق از شرایط الکتریکی سیستم است:
به عنوان مثال، اگر هارمونیک غالب از مرتبه پنجم باشد، میتوان با طراحی یک فیلتر پسیو 5th Order، آن را تا 90٪ کاهش داد.
استفاده از فیلتر هارمونیک در کنار بانک خازنی، مزیت بزرگی برای حفظ سلامت سیستم است. در طراحیهای پیشرفته، خازنها به همراه سلفهایی سری میشوند تا از جذب هارمونیکها جلوگیری کنند.
مزایا:
درایوهای کنترل دور و اینورترهای خورشیدی به علت خاصیت سوئیچینگ سریع، تولید هارمونیک میکنند. در سیستمهایی که ژنراتور به همراه اینورتر یا درایو استفاده میشود، این هارمونیکها مستقیماً به ژنراتور منتقل میشوند.
راهکار: استفاده از فیلترهای ترکیبی LCL یا فیلترهای اکتیو میتواند تا 95 درصد این هارمونیکها را حذف کند.
در محیطهایی که مصرف تکفاز بالاست (مانند آپارتمانها یا دفاتر اداری)، استفاده از تجهیزات روشنایی LED، مانیتورها، UPSها و کامپیوترها میتواند باعث تولید هارمونیک شود. فیلتر هارمونیک تکفاز در این موارد نقش مهمی در جلوگیری از تلفات دارد.
قیمت نهایی فیلتر هارمونیک به موارد زیر بستگی دارد:
بنابراین نمیتوان قیمت واحدی برای فیلتر هارمونیک اعلام کرد؛ بلکه باید پس از بررسی دقیق شرایط، محاسبه و طراحی صورت گیرد.
ما در مجموعه خود طراحی و ساخت انواع فیلترهای هارمونیک را با رعایت تمام نکات فنی انجام میدهیم. برخلاف فیلترهای وارداتی که:
فیلترهای ما دارای ویژگیهای زیر هستند:
✅ طراحی اختصاصی بر اساس تجربه چندین ساله
✅ انتخاب سلف با هسته مناسب (فریت یا آهن ورقهای)
✅ استفاده از خازنهای ولتاژ بالا و صنعتی
✅ عملکرد پایدار در شرایط بار متغیر و تغذیه ژنراتوری
اگر از ژنراتور استفاده میکنید و با مشکلاتی نظیر افزایش آمپراژ، صدای نامتعارف موتورها، گرمشدن تجهیزات، کاهش عمر خازنها، سوختن زیاد لامپها و قاطی کردن مدارات و بردهای PLC مواجه هستید، وقت آن رسیده که سیستم خود را بهصورت اصولی بهینه کنید.
با تکیه بر تجربه اجرایی و دانش طراحی، خدمات زیر را ارائه میدهیم:
برای مشاوره و اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید:
📞 09129516153
📞 09129516154
