ฮาร์โมนิกส์, ค่ากําลังไฟฟ้า และ THDi ในการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

ฮาร์โมนิกส์, ค่ากําลังไฟฟ้า และ THDi ในการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า
  • 1st January 1970

เครื่องชาร์จ DC จะปรากฏตัวต่อกริดในรูปแบบโหลดที่ไม่เชิงเส้นขนาดใหญ่ มันไม่ดึงกระแสไฟฟ้าตามสัดส่วนของรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า; มันสลับ ปรับทิศทาง และควบคุม และกระแสไฟฟ้าที่ดึงออกมาจะมีรูปร่างของตัวเอง ทุกสิ่งที่ตามมาในหัวข้อนี้เป็นผลสืบเนื่องของรูปร่างนั้น

คําศัพท์รอบ ๆ คําศัพท์นี้มีน้อยแต่มักถูกใช้ผิด ความผิดปกติของฮาร์มอนิกรวมและการบิดเบือนฮาร์มอนิกรวมของกระแสไฟฟ้าเป็นการวัดที่แตกต่างกันของสิ่งต่าง ๆ ปัจจัยกําลังไฟฟ้ามีสองคําจํากัดความที่ให้ตัวเลขที่แตกต่างกันสําหรับอุปกรณ์เดียวกัน การรู้ว่าแบบไหนจะเปลี่ยนรายการในแผ่นข้อมูลให้กลายเป็นข้อกําหนดที่คุณจะตรวจสอบได้จริง

ทําไม rectifier จึงวาดกระแสที่ไม่เป็นไซน์

เรคติไฟเออร์แบบง่ายจะนําไฟฟ้าได้เฉพาะเมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเกินแรงดันด้าน DC กระแสจะไหลเป็นพัลส์สั้น ๆ รอบจุดสูงสุดของคลื่นจ่ายไฟ แทนที่จะไหลอย่างราบรื่นตลอดทั้งรอบ พัลส์เหล่านั้นบรรจุพลังงานที่โหลดต้องการ และยังมีความถี่ที่เป็นจํานวนคูณของความถี่จ่ายด้วย ตัวคูณเหล่านั้นคือฮาร์มอนิกส์

เครื่องชาร์จสมัยใหม่เพิ่มขั้นตอนแก้ไขไว้หน้าตัวเรียงกระแส มันปรับรูปร่างกระแสไฟฟ้าขาเข้าให้สอดคล้องกับรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า ซึ่งช่วยลดฮาร์มอนิกอย่างมาก นี่คือเหตุผลที่หัวข้อนี้มีความสําคัญน้อยกว่าอุปกรณ์รุ่นเก่า และยังคงมีความสําคัญ: การแก้ไขยังไม่สมบูรณ์ และต้องครอบคลุมช่วงโหลดทั้งหมด ไม่ใช่แค่ที่จุดออกแบบเท่านั้น

เมื่อการแก้ไขถูกทําได้ไม่ดีหรือถูกทําลายเมื่อโหลดเบา ฮาร์มอนิกจะกลับมา ไซต์ที่ใช้หลายหน่วยที่กําลังต่ําจึงแสดงความผิดปกติของกระแสไฟฟ้าที่รุนแรงกว่าไซต์เดียวกันที่ใช้หน่วยน้อยและกําลังสูง ซึ่งขัดกับสัญชาตญาณและมักถูกมองข้ามในขั้นตอนการติดตั้ง

THD และ THDi ไม่ใช่ตัวเลขเดียวกัน

ความผิดเพี้ยนฮาร์มอนิกรวม เขียนโดยไม่มีตัวห้อย มักหมายถึงแรงดันไฟฟ้า มันอธิบายว่ารูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายได้เบี่ยงเบนจากไซน์บริสุทธิ์มากแค่ไหน ความผิดเพี้ยนฮาร์มอนิกรวมของกระแสไฟฟ้า เขียนด้วย i อธิบายรูปร่างของกระแสไฟฟ้าที่อุปกรณ์ดึงเข้ามา

ทั้งสองมีความเกี่ยวข้องกันแต่ไม่สามารถใช้แทนกันได้ และความสัมพันธ์ขึ้นอยู่กับอิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่ายไฟ เครื่องชาร์จที่มีความผิดเพี้ยนกระแสสูงต่อกับแหล่งจ่ายไฟแข็งจะสร้างความผิดเพี้ยนของแรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยเท่านั้น เครื่องชาร์จเดียวกันกับแหล่งจ่ายไฟอ่อน ๆ ที่ปลายสายยาว จะให้เครื่องชาร์จที่ใหญ่กว่ามาก นี่คือเหตุผลที่ผลิตภัณฑ์สามารถบรรลุค่าความผิดปกติของกระแสไฟฟ้าและยังก่อให้เกิดปัญหาแรงดันไฟฟ้าในสถานที่เฉพาะได้

กฎปฏิบัติคือ ข้อกําหนดของอุปกรณ์จะอธิบายว่าอุปกรณ์ทําอะไร และการสํารวจพื้นที่จะอธิบายสิ่งที่ไซต์ประสบ คําพูดที่ระบุเพียงหนึ่งในสองตัวเลขนั้นตอบคําถามได้ครึ่งหนึ่ง

สองคําจํากัดความของปัจจัยกําลัง

ปัจจัยกําลังคือกําลังจริงหารด้วยกําลังปรากฏ เมื่อทั้งแรงดันไฟฟ้าและกระแสเป็นไซน์ อัตราส่วนนั้นจะเท่ากับโคไซน์ของมุมเฟสระหว่างทั้งสอง และนิยามทั้งสองจะตรงกัน เมื่อกระแสไฟฟ้าบิดเบี้ยว พวกมันจะแยกออก

ปัจจัยกําลังการเคลื่อนที่จะพิจารณาเฉพาะส่วนประกอบพื้นฐานและไม่สนใจความผิดเพี้ยน ปัจจัยกําลังจริง หรือที่บางครั้งเรียกว่าปัจจัยกําลังรวม รวมความผิดเพี้ยนและจึงต่ํากว่า หน่วยหนึ่งสามารถรายงานค่ากําลังขับเคลื่อนที่ใกล้เคียงกับหนึ่งหน่วยมาก ในขณะที่ค่ากําลังจริงต่ํากว่าอย่างมีนัยสําคัญ และความต่างนี้ถูกส่งผ่านกระแสฮาร์มอนิกที่ยังต้องไหลผ่านแหล่งจ่ายไฟ

ความแตกต่างนี้มีความสําคัญทั้งที่มิเตอร์และหม้อแปลง ค่าสาธารณูปโภคจะคิดค่าบริการตามปัจจัยพลังงานจริง ไม่ว่าจะตั้งชื่อแบบนั้นหรือไม่ก็ตาม แผ่นข้อกําหนดที่ระบุปัจจัยกําลังการเคลื่อนที่ไม่ผิด แต่เป็นการตอบคําถามที่แตกต่างจากที่ร่างกฎหมายถาม

<สไตล์ตาราง="ความกว้าง: 100%; การยุบขอบ: การยุบ; รัศมีของขอบ: 8px; โอเวอร์โฟลว์: ซ่อน; เงากล่อง: 0 2px 12px rgba(30,159,134,0.10); ขนาดตัวอักษร: 15px;"> สไตล์ < ="การเติมช่องว่าง: 13px 14px; จัดแนวข้อความ: ซ้าย; สี: #ffffff; น้ําหนักตัวอักษร: 600; ความสูงบรรทัด: 1.5;">วัด สไตล์ <="padding: 13px 14px; จัดแนวข้อความ: ซ้าย; สี: #ffffff; น้ําหนักตัวอักษร: 600; ความสูงบรรทัด: 1.5;">สิ่งที่อธิบาย สไตล์ <="padding: 13px 14px; จัดแนวข้อความ: ซ้าย; สี: #ffffff; น้ําหนักตัวอักษร: 600; ความสูงบรรทัด: 1.5;">ใครได้รับผลกระทบ สไตล์ < ="การเติมช่องว่าง: 13px 14px; จัดชิดข้อความ: ซ้าย; สี: #ffffff; น้ําหนักตัวอักษร: 600; ความสูงของบรรทัด: 1.5;">เมื่อไหร่ควรวัดใหม่ ความผิดเพี้ยนกระแส (THDi) รูปคลื่นของสิ่งที่เครื่องชาร์จดึง หม้อแปลง, สายเคเบิล, ตัวนํากลาง หลังจากเพิ่มที่ชาร์จ หรือเมื่อพบว่าเครื่องทํางานที่กําลังต่ําเป็นเวลานาน ความผิดปกติของแรงดันไฟฟ้า (THD) ระยะที่แรงดันไฟฟ้าจ่ายออกจากไซน์ ทุกโหลดบนแหล่งเดียวกัน รวมถึงอาคาร เมื่ออุปกรณ์อื่นในไซต์เริ่มทํางานผิดปกติ หรือหลังจากอัปเกรดแหล่งจ่าย อิมพีแดนซ์เปลี่ยน Power factor อัตราส่วนกําลังจริงต่อกําลังปรากฏ มีหรือไม่มีการบิดเบือนรวมอยู่ บิลค่าไฟฟ้าและความจุที่ใช้งานได้ของหม้อแปลง เมื่อส่วนผสมโหลดเปลี่ยนแปลง เนื่องจากไซต์ผสมจะมีพฤติกรรมแตกต่างจากไซต์ที่ชาร์จเท่านั้น

ฮาร์มอนิกส์ทําอะไรกับหม้อแปลงและตัวนํากลาง

กระแสฮาร์มอนิกจะสร้างการสูญเสียเพิ่มเติมในหม้อแปลงเกินกว่าที่มันถูกออกแบบไว้ กระแสไหลวนในแกนกลางและเอฟเฟกต์ผิวหนังในขดลวดจะเพิ่มขึ้นตามความถี่ ดังนั้นกระแสที่บิดเบี้ยวจะทําให้หม้อแปลงร้อนมากกว่ากระแสไซน์ที่มีค่าราก-กําลังสองเท่ากัน ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติคือการลดกําลังไฟ: หม้อแปลงที่รับโหลดที่บิดเบี้ยวอย่างมากจะไม่สามารถส่งกําลังการผลิตตามชื่อได้โดยไม่เกินขีดจํากัดอุณหภูมิ

ตัวนํากลางเป็นปัญหาที่สองและเป็นปัญหาที่น่าประหลาดใจมากกว่า ในระบบสามเฟสสมดุลที่มีโหลดเชิงเส้น กระแสพื้นฐานจะหักล้างในสายกลางและแทบจะไม่มีการนําอะไรเลย ฮาร์มอนิกสามตัว — ฮาร์มอนิกที่สาม เก้า และสิบห้า — จะไม่ยกเลิกกัน พวกเขาจะเพิ่มสายกลางเข้าไป ซึ่งอาจจะนํากระแสไฟฟ้ามากกว่าที่สายไฟฟ้าเฟสเดียวคาดว่าจะรองรับได้

ในไซต์ที่ชาร์จ นี่แทบจะไม่ใช่ข้อจํากัดในการผูกมัด เพราะที่ชาร์จมักเป็นโหลดสามเฟสที่มีการแก้ไขที่มีประสิทธิภาพ มันจะมีความสําคัญเมื่อมีการติดตั้งจุดแอร์เฟสเดียวจํานวนมากบนแผงจ่ายไฟร่วมกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่ลานจอดรถในที่ทํางานและที่อยู่อาศัยทํากัน

ผลกระทบที่สามคือกับแรงดันไฟฟ้าเอง และส่งผลต่อทุกอย่างในไซต์งาน แรงดันไฟฟ้าที่บิดเบี้ยวทําให้เกิดความร้อนเพิ่มขึ้นในมอเตอร์ อาจรบกวนอุปกรณ์ที่มีความไว และอาจทําให้รีเลย์ป้องกันทํางานโดยไม่คาดคิด นี่คือเหตุผลที่ผู้เช่าข้างเคียงสามารถร้องเรียนเกี่ยวกับการติดตั้งเครื่องชาร์จที่ดูเหมือนจะทํางานได้อย่างถูกต้อง

เมื่อใดที่ไซต์ควรวัดใหม่

การวัดที่ทําในวันเริ่มใช้งานจะอธิบายพื้นที่ตามที่สร้างขึ้น มีห้าสถานการณ์ที่สมควรทําอีกครั้ง

เมื่อมีการเพิ่มที่ชาร์จ เพราะความผิดเพี้ยนของเว็บไซต์จะเพิ่มขึ้นตามจํานวนเรคติไฟเออร์ที่เชื่อมต่อ เมื่อมีการเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟ เพราะหม้อแปลงที่ต่างกันหรือสายเคเบิลที่ยาวกว่าจะเปลี่ยนอิมพีแดนซ์และทําให้แรงดันไฟฟ้าผิดเพี้ยนสําหรับกระแสที่ผิดเพี้ยนเดียวกัน เมื่ออุปกรณ์อื่น ๆ ในไซต์เริ่มมีปัญหา เพราะนั่นคืออาการที่อาคารสังเกตเห็นเป็นอันดับแรก เมื่อบริษัทสาธารณูปโภคตั้งคําถามที่จุดเชื่อมต่อ ซึ่งโดยปกติหมายถึงการขอวัดมากกว่าการเสนอ และเมื่อรูปแบบการใช้งานของไซต์เปลี่ยนไป เพราะการใช้งานแบบโหลดเบาอาจทําให้เกิดความผิดเพี้ยนที่แตกต่างจากกรณีการออกแบบ

การวัดเองมีข้อกําหนดที่มักถูกมองข้าม: ต้องวัดที่น้ําหนักที่ทราบ การอ่านค่าที่ทําด้วยเครื่องชาร์จหนึ่งตัวที่กําลังต่ําแทบไม่บอกอะไรเกี่ยวกับไซต์ที่ทํางานเต็ม บันทึกที่มีประโยชน์ระบุจํานวนหน่วยที่อยู่ในเซสชัน ผลลัพธ์รวม และจุดในการติดตั้งที่เครื่องดนตรีถูกเชื่อมต่อ

สิ่งที่ควรใส่ในข้อกําหนด

สามรายละเอียดเปลี่ยนตัวเลขการตลาดให้กลายเป็นข้อกําหนดที่ตรวจสอบได้

อันดับแรก ระบุจุดโหลด ความผิดปกติและปัจจัยกําลังไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลงตามเอาต์พุต ดังนั้นตัวเลขที่ไม่มีโหลดที่ระบุจึงไม่ใช่ข้อกําหนด ประการที่สอง ระบุว่าคํานิยามของปัจจัยกําลังหมายถึงอะไร การเคลื่อนที่หรือจริง ประการที่สาม ระบุว่าค่าความผิดเพี้ยนของกระแสวัดที่ขั้วของหน่วยเดียวหรือที่จุดเชื่อมต่อของไซต์ เพราะนั่นคือการวัดที่แตกต่างกันและมีค่าต่างกัน

ผลิตภัณฑ์ในกลุ่มนี้มักระบุตัวเลขที่โหลดที่กําหนด ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่ขั้นตอนแก้ไขทํางานหนักที่สุดและตัวเลขดูดีที่สุด หน่วย DC ที่อ้างอิงค่ากําลังไฟฟ้าที่ 0.99 หรือสูงกว่า และความผิดเพี้ยนของกระแสไฟฟ้าที่ 5 เปอร์เซ็นต์หรือต่ํากว่าเมื่อโหลดเต็ม แสดงถึงการออกแบบที่ได้รับการแก้ไขอย่างดี; 120 และ 180 kW และ 480 kW ฮับโฮสต์ทั้งสองระบุตัวเลขเมื่อโหลดเต็มด้วยเหตุผลนี้.

คําถามที่ควรเพิ่มในการประกบประมูลคือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อโหลดเต็มที่ ขั้นตอนแก้ไขที่รักษาสมรรถนะตลอดช่วงเป็นการออกแบบที่แตกต่างจากขั้นตอนที่ตรงตามตัวเลขด้านบนและเสื่อมสภาพด้านล่าง และความแตกต่างนี้จะปรากฏในสถานที่ที่ยานพาหนะใช้เวลาส่วนใหญ่ในช่วงเวลาที่ทํางานด้วยพลังงานบางส่วน

ตัวเลขอุปกรณ์อธิบายอุปกรณ์ การสํารวจพื้นที่จะอธิบายพื้นที่นั้น ข้อโต้แย้งเรื่องคุณภาพพลังงานที่อ้างอิงอย่างหนึ่งเหมือนกับอีกอย่างหนึ่งคือจุดที่การสนทนาเหล่านี้ส่วนใหญ่ผิดพลาด

สําหรับการติดตั้งส่วนใหญ่ ไม่มีปัญหาใด ๆ ขั้นตอนการแก้ไขมีประสิทธิภาพ และไซต์ที่ออกแบบมาอย่างดีพร้อมความจุหม้อแปลงที่เหมาะสมจะดูดซับความผิดเพี้ยนที่เหลืออยู่ได้อย่างง่ายดาย ข้อยกเว้นเหล่านี้มีอยู่สามจุด: ไซต์ขนาดใหญ่ที่มีหลายยูนิตบนหม้อแปลงเดียวกัน, ไซต์ที่มีโหลดไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวจํานวนมากบนบอร์ดที่ใช้ร่วมกัน, และไซต์ที่ปลายของแหล่งจ่ายไฟที่ยาวหรืออ่อนซึ่งอิมพีแดนซ์จะขยายสิ่งที่ชาร์จผลิตได้

สามกรณีนี้ควรได้รับการระบุก่อนที่จะกําหนดแบบ เพราะวิธีแก้ไข — หม้อแปลงขนาดใหญ่ขึ้น, การกรองแบบแอคทีฟ, การจัดวางการจ่ายไฟที่แตกต่าง — ทั้งหมดนี้มีต้นทุนถูกกว่าการติดตั้งใหม่ โปรโตคอลการวัดและตัวเลขที่ต้องขอสรุปไว้ในเอกสารทางเทคนิคบน download page

ถูกขอให้อธิบายคุณภาพพลังงานที่จุดเชื่อมต่อหรือไม่?

ส่งค่าเรตติ้งหม้อแปลง จํานวนหน่วยที่วางแผนไว้ และความยาวของสายไฟ ผลใดในสามอย่างนี้จะมีผลต่อกันตามมาจากสามผลนั้น

ถามคําถามเกี่ยวกับข้อกําหนด