発電機THD: 知っておくべきことすべて
- バイソン
目次
純粋な生の正弦波は、完全に分布した固定子巻線を備えた理想的なオルタネーターによってのみ生成できる理論上の概念であり、その結果、完全に均一な磁場が得られます。 実際には、どちらの条件も達成されず、動作中のオルタネーターの出力波形は完全な波形から逸脱します。
あらゆる種類の発電機の電力品質と、発電機が提供できる電力負荷は、THD 値によって評価されます。 許容範囲を超える高調波は、機器の過熱、振動、ノイズ、電子機器の損傷や故障、制御回路や通信の干渉、システム性能の低下、さらには火災など、さまざまな問題を引き起こす可能性があります。
次の記事で学ぶことができます 全高調波歪み (THD) とは および なぜそれが重要なのかについてさらに詳しく知ることができます。 高調波歪みの影響 およびその他のトピック。
発電機のTHDは重要ですか?
ポータブル発電機の電源インピーダンスは、負荷が変化した後、システムが再び安定するまで時間の経過とともに変化します。 瞬時電流値の任意の負荷変化に対して、発電機は最小の内部リアクタンスで最小の全高調波歪み (THD) を生成します。
これは次のロジックで理解できます。 小型発電機の比較的大きな負荷を突然切り替えると、AVR と周波数ガバナが負荷の変化に適応するまで、周波数と電圧の値が変動します。
これが、非線形負荷が商用電源で適切に動作し、発電機で高い全高調波歪みを生成する理由です。
ポータブル発電機への悪影響
a) AVR の動作が不安定
THD-V の量が多い場合、自動電圧調整器 (AVR) がステータ端子で誤った電圧を感知し、発電機を誤ったレベルに調整する可能性があります。
b) 不規則な速度変動
AC 周波数ガバナは、全体の高調波歪みが大きいため、簡単に誤動作する可能性があります。 これらのガバナは、AVR ユニット内の出力電圧の周波数を感知することによって速度フィードバック信号を取得します。 過度の全体高調波歪みは、サイクル内に複数のゼロクロスが含まれるシナリオで問題を引き起こし、不正確な測定や速度制御システムの不安定性につながる可能性があります。
高調波によるその他の悪影響
さまざまな種類の負荷は、高調波による他の有害な影響を受けます。 これらの効果の詳細については、次のセクションで説明します。
c) 瞬間的な影響
高調波電圧は電子機器に悪影響を及ぼし、振動や騒音の原因となり、通信回路や制御回路に障害を引き起こす可能性があります。
d) 長期的な影響
長期的な影響は、振動や熱による機械的疲労によって引き起こされます。 これには、伝導損失と誘電ヒステリシス損失によって引き起こされるコンデンサの加熱が含まれます。 THD が高いと、絶縁破壊や発熱を引き起こす可能性があります。
発電機のTHDを低減するにはどうすればよいですか?
すべてのジェネレーターがある程度の THD を生成することに注意することが重要です。 ただし、一部の発電機は他の発電機よりも高い THD を生成します。 特に繊細な電子機器に電力を供給する場合は、THD 定格の低い発電機を選択することが重要です。 発電機の THD を低減するには、次のようなさまざまな方法があります。
THD 定格の低い発電機タイプを選択してください。
インバータ発電機 高度な電子回路を使用して、低THDでクリーンで安定した電力出力を生成します。 AC 電力を生成し、それを DC に変換し、その後、正確な電圧と周波数制御によって AC に戻します。 この技術はほとんどの高調波歪みを排除し、敏感な電子機器に最適です。
インバータ発電機には、デジタル電圧調整、自動負荷感知、および高度なフィルタリング システムが組み込まれており、低い THD 出力を保証します。 これらの機能により、高品質な電源供給と接続機器の保護に貢献します。
自動電圧調整器 (AVR)
AVR システムは、安定した電圧レベルを維持するために発電機の電圧出力を調整します。 電圧変動と歪みを低減することで、AVR は電力出力の THD レベルを低減します。 敏感な負荷に安定したクリーンな電源を確実に供給します。
AVR テクノロジーは、ポータブル発電機やスタンバイ ユニットなどのさまざまな発電機に統合して、低 THD 電力を提供できます。 発電機に大規模な変更を加えることなく、電力品質を向上させるためのコスト効率の高いソリューションを提供します。
THDフィルター
一部 ディーゼル発電機 特別なフィルターを使用して、電力出力の高調波歪みを低減します。 これらのフィルターは不要な高調波周波数を除去し、より低い THD レベルでよりクリーンな波形をもたらします。
THD フィルターを備えたこれらのディーゼル発電機は、一般に、高電力容量と厳しい THD 要件を持つアプリケーションで使用されます。 これらは、産業、商業、および重要なインフラストラクチャのアプリケーションに安定した信頼性の高い電力を提供します。
発電機の出力を下げる
ニーズを満たす十分な出力を備えた低 THD ジェネレーターを選択してください。 発電機のサイズが大きすぎたり小さすぎたりすると、その効率と電源の品質に影響します。 発電機に接続する予定の機器の総電力要件を見積もります。 発電機が電力品質に影響を与えることなく負荷を処理できるように、連続電力需要とピーク電力需要の両方を考慮してください。
安全機能と保護メカニズム
- 過負荷保護: 電圧降下や THD レベルの上昇を引き起こす可能性がある過負荷に対する保護機能が発電機に組み込まれていることを確認してください。 回路ブレーカーや過負荷検出機構などの機能により、発電機と接続された機器が保護されます。
- 電圧調整とサージ保護: 安定した出力電圧を維持するための電圧調整機能を備えた発電機を探してください。 サージ保護機能は、敏感な電子機器を電圧スパイクや過渡現象から保護します。
まとめ
発電機の THD は、発電機を選択して操作する際の重要な考慮事項です。 低THD発電機は、クリーンで安定した電力を供給するために不可欠です。
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BISON ジェネレーターは、全高調波歪み (THD) が低いように特別に設計されており、よりクリーンな電力出力を保証します。 THD 定格が業界標準内に収まっている当社の発電機は、安全、効率的、安定した電源供給を保証し、敏感な電子機器への損傷のリスクを最小限に抑えます。
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発電機の静音化に関するよくある質問
THD はどれくらい高すぎるのでしょうか?
「通常のTHDとは何ですか?」と疑問に思うかもしれません。 さまざまなタイプの機器の全高調波歪みの一般的な許容限界は次のとおりです。
- ケーブル: コアシールド電圧歪み = 10%
- 敏感な電子機器: 電圧歪み = 5%。 ただし、個々の高調波の割合は 3% に制限する必要があります。
- 非同期機: 固定子電流歪み = 1.5 ～ 3.5%
- 同期機: 固定子電流歪み = 1.3 ～ 1.4%。
- コンデンサ: 電流歪み = 83%、過負荷 30%。 過電圧は最大 10% になります。
低THDジェネレータの重要性は何ですか?
- 敏感な機器の保護: 低 THD ジェネレーターは、電圧変動と波形歪みを低減することで、敏感な電子機器を保護します。 低 THD ジェネレーターは、コンピューター、医療機器、オーディオ/ビデオ システムなどの精密な電子機器に電力を供給するために不可欠です。 これらのデバイスは高調波歪みの影響を受けやすいため、低 THD ジェネレータにより安全で中断のない動作が保証されます。
- データ破損とシステム障害の回避: 高レベルの THD は、繊細な電子機器においてデータ破損、誤動作、さらにはシステム崩壊を引き起こす可能性があります。
電力損失の最小化: 電源内の高調波歪みにより、電力コンポーネントや配電システムの損失が増加する可能性があります。 - IEEE 519 および THD 制限: 電気電子技術者協会 (IEEE) 規格 519 は、電力品質を確保し、電力網との干渉を防ぐために THD レベルの制限を設定しています。
- 環境保護庁 (EPA) の要件: 環境に敏感な地域などの一部のアプリケーションでは、高調波歪みに関する EPA 規制への準拠が必要です。
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