발전기에서 고조파가 발생하는 이유는 무엇입니까?

발전기의 고조파 원인

교류 발전기 또는 발전기의 고조파는 출력 전압 또는 전류의 기본(원하는) 정현파 파형에 중첩된 고주파수 구성 요소입니다. 이러한 고조파는 전기 시스템의 성능, 효율성 및 수명에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 교류 발전기에서 고조파의 근본 원인을 이해하는 것은 고조파의 존재를 최소화하고 그 영향을 완화하는 데 매우 중요합니다.

주요 원인

• 비선형 부하: 고조파의 가장 두드러진 원인은 부드러운 정현파 방식이 아닌 갑작스러운 펄스로 전류를 끌어오는 비선형 부하입니다. 예로는 전자 장치, 가변 주파수 드라이브, 소형 형광등 및 컴퓨터가 있습니다.
• 슬롯 고조파: 도체 권선에 사용되는 슬롯과 같은 교류 발전기의 기계적 구조는 슬롯 고조파를 생성할 수 있습니다. 회전자의 자기장과 고정자 슬롯 사이의 상호 작용은 공극 자속 밀도의 변동을 유발하여 고조파를 생성합니다.
• 자기 코어의 포화: 교류 발전기의 자기 코어가 포화 근처 또는 포화 상태에서 작동하면 자속과 여자 전류 사이의 관계가 비선형이 되어 고조파가 생성됩니다.
• 기생 용량 및 인덕턴스: 교류 발전기 내의 용량 및 인덕턴스와 같은 고유 기생 요소는 특정 주파수에서 공진하여 고조파 내용을 증폭시킬 수 있습니다.

고조파의 영향

고조파는 장비의 발열 증가, 효율성 감소, 케이블 및 변압기의 과부하 가능성, 민감한 전자 장비의 오작동, 전압 파형 왜곡 등 전기 시스템에 여러 가지 해로운 영향을 미칠 수 있습니다.

완화 전략

• 적절한 설계 및 선택: 향상된 슬롯 설계, 재료 선택 및 적절한 크기 조정을 통해 고조파를 최소화하도록 설계된 교류 발전기를 선택하십시오.
• 필터 사용: 고조파 필터를 설치하여 고조파의 영향을 상쇄하고 전력 품질을 향상시킵니다.
• 정기 유지 관리: 전기 시스템을 정기적으로 검사하고 유지 관리하면 고조파 소스를 조기에 식별하고 완화하는 데 도움이 됩니다.
• 부하 관리: 전기 시스템 전체에 걸쳐 비선형 부하를 효과적으로 관리하고 분배하면 전반적인 고조파 영향을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

결론

교류 발전기에서 고조파를 완전히 제거하는 것은 어렵지만 그 원인을 이해하는 것은 효과적인 관리 및 완화에 중요한 역할을 합니다. 문제를 해결하려면 적절한 교류 발전기 설계, 전략적 부하 관리, 고조파 필터링 기술의 사용을 결합하는 포괄적인 접근 방식이 필요합니다.