วิธีการคำนวณตัวกรองฮาร์มอนิก (5 ขั้นตอน)

ในระบบจ่ายไฟที่อิงตามกระแสสลับ (AC) เช่น เครือข่ายการจ่ายไฟหลักจากระบบสาธารณูปโภค โหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้นสามารถป้อนพลังงานบางส่วนกลับเข้าไปในสายไฟได้ ข้อเสนอแนะนี้มักเกิดขึ้นในรูปแบบของฮาร์โมนิก: ทวีคูณของความถี่ของคลื่นกระแสสลับเดิม ฮาร์มอนิกจะต้องถูกกำจัดออกจากวงจรไฟฟ้าโดยตัวกรองฮาร์มอนิกเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการบิดเบือนของแรงดันไฟฟ้าและกระแสที่มากเกินไปในการเชื่อมต่อกราวด์ ตัวกรองฮาร์มอนิกประกอบด้วยตัวเก็บประจุไฟฟ้าที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับเครื่องปฏิกรณ์แบบปรับจูน โดยทั้งคู่วางไว้ระหว่างสายไฟและกราวด์ พารามิเตอร์สำหรับตัวกรองฮาร์มอนิกขึ้นอยู่กับวงจรไฟฟ้าที่ต้องการกำจัดฮาร์มอนิก

ขั้นตอนที่ 1

วัดโดยใช้เครื่องวิเคราะห์ฮาร์มอนิกบนวงจรที่โหลด 30% โหลด LD เป็นกิโลวัตต์ และตัวประกอบกำลัง PF

ขั้นตอนที่ 2

คำนวณมุมเฟสสำหรับทั้งตัวประกอบกำลังจริงและตัวประกอบกำลังที่ต้องการ (ตัวประกอบกำลังที่ต้องการโดยทั่วไปคือ 0.97) โดยการประเมิน:

PAActual = arccos(PF)

PADesired = arccos(0.97)

ขั้นตอนที่ 3

คำนวณ KVAR กิโลโวลต์-แอมแปร์ที่จำเป็นในการเพิ่มตัวประกอบกำลังจาก PF เป็น 0.97 โดยการประเมิน:

KVAR = LD x (แทน (PAActual) - แทน (PADesired))

ขั้นตอนที่ 4

คำนวณความจุที่จำเป็นสำหรับตัวเก็บประจุในตัวกรองฮาร์มอนิกโดยการประเมิน:

C = KVAR / ((KV)^2 x 2 x Pi x F x 0.001)

แทนที่ KV ด้วยแรงดันไฟฟ้าของสายไฟในหน่วยกิโลโวลต์ และ F ด้วยความถี่ของสายไฟในหน่วยเฮิรตซ์

คำนวณค่ารีแอกแตนซ์ที่จำเป็นสำหรับการปรับจูนเครื่องปฏิกรณ์ในตัวกรองฮาร์มอนิกโดยการประเมิน:

X = 1 / (2 x Pi x F x C)