فیلتر هارمونیک

فیلتر هارمونیک به تداخل الکترومغناطیسی سیگنال های ناخواسته ای که توسط منبع تغذیه یا عوامل دیگر تولید شده و در سیستم انتشار می یابند EMI یا نویز گفته می شود. فیلتر EMI یا فیلتر هارمونیک یک دستگاه رابط الکترومغناطیسی است که به منظور از بین بردن نویز الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.

فیلتر هارمونیک (Harmonic Filter) دستگاهی است که به‌منظور حذف یا کاهش هارمونیک‌ها از سیگنال‌های الکتریکی در سیستم‌های قدرت یا تأسیسات الکتریکی استفاده می‌شود. هارمونیک‌ها به‌طور معمول از بارهای غیرخطی مانند مبدل‌های قدرت، درایوهای فرکانس متغیر (VFDs)، تجهیزات الکترونیکی و منابع تغذیه سوئیچینگ به وجود می‌آیند و می‌توانند تأثیرات منفی بر کیفیت برق و عملکرد سیستم‌ها بگذارند.

کاربردهای فیلتر هارمونیک

بهبود کیفیت توان

فیلترهای هارمونیک برای کاهش اعوجاج‌های سیگنال جریان و ولتاژ به‌منظور بهبود کیفیت توان استفاده می‌شوند. این فیلترها از ایجاد نویز و نوسانات اضافی در سیستم‌های برق جلوگیری کرده و شرایط پایدارتر و ایمن‌تری برای دستگاه‌ها فراهم می‌کنند.

حفاظت از تجهیزات الکتریکی

هارمونیک‌ها می‌توانند باعث گرم شدن اضافی، خرابی یا کاهش عمر تجهیزات الکتریکی مانند ترانسفورماتورها، ژنراتورها، موتورهای الکتریکی و تابلوهای برق شوند. فیلتر هارمونیک این اختلالات را کاهش داده و عمر تجهیزات را افزایش می‌دهند.

کاهش تلفات انرژی

در سیستم‌های قدرت، هارمونیک‌ها می‌توانند منجر به تلفات انرژی اضافی شوند. فیلترهای هارمونیک با کاهش اعوجاج‌های جریان، باعث کاهش این تلفات می‌شوند و کارایی سیستم را بهبود می‌بخشند.

کاهش نویز و تداخلات الکترومغناطیسی (EMI)

فیلترهای هارمونیک از تداخلات الکترومغناطیسی (EMI) ناشی از هارمونیک‌ها جلوگیری کرده و به حفظ عملکرد صحیح دستگاه‌های حساس به نویز کمک می‌کنند.

استفاده در سیستم‌های صنعتی و تجاری

در سیستم‌های صنعتی و تجاری که شامل ماشین‌آلات بزرگ، درایوهای الکتریکی و دستگاه‌های کنترل قدرت هستند، فیلترهای هارمونیک برای جلوگیری از اثرات منفی هارمونیک‌ها استفاده می‌شود.

حفاظت از شبکه‌های برق

در شبکه‌های برق عمومی، فیلترهای هارمونیک به کاهش انتشار هارمونیک‌ها کمک کرده و باعث جلوگیری از اختلال در شبکه‌های برق می‌شوند که می‌تواند تأثیر منفی بر سایر مصرف‌کنندگان برق داشته باشد.

مزایای فیلتر هارمونیک

افزایش کارایی سیستم

فیلترهای هارمونیک باعث افزایش کارایی و عملکرد سیستم‌های قدرت می‌شوند زیرا هارمونیک‌ها موجب افت عملکرد و تلفات اضافی در تجهیزات می‌شوند. حذف هارمونیک‌ها می‌تواند کارکرد بهینه سیستم را حفظ کند.

کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری

با کاهش آسیب به تجهیزات و عمر طولانی‌تر آنها، هزینه‌های تعمیرات و نگهداری سیستم به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد.

پایداری شبکه برق

فیلتر هارمونیک به بهبود کیفیت توان و افزایش پایداری شبکه برق کمک می‌کند و از ایجاد اختلالات در دیگر دستگاه‌های حساس جلوگیری می‌کند.

کاهش تأثیرات منفی بر محیط‌زیست

کاهش هارمونیک‌ها در سیستم‌های برقی می‌تواند منجر به کاهش تلفات انرژی و در نتیجه کاهش تأثیرات منفی بر محیط‌زیست شود، زیرا مصرف کمتر انرژی به معنای کاهش آلودگی و مصرف سوخت‌های فسیلی است.

بهبود ضریب قدرت (Power Factor)

هارمونیک‌ها می‌توانند باعث کاهش ضریب قدرت سیستم شوند. استفاده از فیلتر هارمونیک می‌تواند ضریب قدرت را بهبود بخشد و در نتیجه عملکرد بهینه سیستم قدرت را تضمین کند.

حفاظت از دستگاه‌های حساس

فیلتر هارمونیک از آسیب به تجهیزات الکترونیکی و دستگاه‌های حساس مانند رایانه‌ها، تجهیزات مخابراتی و سیستم‌های اندازه‌گیری جلوگیری می‌کند.

فیلترهای هارمونیک ابزارهای ضروری در بسیاری از صنایع و تأسیسات الکتریکی هستند که به‌منظور بهبود کیفیت توان و حفاظت از تجهیزات در برابر هارمونیک‌ها و اختلالات الکتریکی استفاده می‌شوند. استفاده از این فیلترها نه‌تنها باعث افزایش عمر تجهیزات و کاهش هزینه‌های نگهداری می‌شود، بلکه عملکرد بهینه سیستم‌های قدرت و کاهش تأثیرات منفی بر محیط‌زیست را نیز به همراه دارد.

فیلتر EMI یا فیلتر هارمونیک تداخل سیگنال که توسط خود دستگاه یا عوامل بیرونی ایجاد می شود را از بین برده و به ایمنی دستگاه در برابر سیگنال های الکترو مغناطیسی کمک می نماید. انواع مختلفی از فیلتر هارمونیک وجود دارد که بر اساس نوع ، ابعاد ، آمپدانس، حداکثر مقاومت DC، ظرفیت خازنی و ظرفیت جریان طبقه بندی می شوند.
فیلتر هارمونیک وسیله ای است که هارمونیک ها را تا سطوح قابل تحمل کاهش می دهد. آنها معمولاً برای پایین آوردن اعوجاج هارمونیکی تا سطح تفصیلی در روش و الزامات توصیه شده IEEE برای کنترل هارمونیک در سیستمهای برق استفاده می شوند. فیلترهای هارمونیک مشکلات موجود در بازارهایی مانند نفت و گاز ، تهویه مطبوع ، آب / فاضلاب و صنایع معدنی را برطرف می کنند. وقتی هارمونیک ها بدون مشکل باقی بمانند ، می تواند منجر به آسیب دیدگی زیاد اجزای سازنده ، خرابی یا جریمه های ارائه دهندگان خدمات شود.