مبانی راکتور ها

پس اگر می خواهید درباره مبانی راکتور ها اطلاعاتی کسب کنید، با شرکت سنابرق توان که فروشنده درایو گیرلس می باشد، همراه باشید.

مبانی راکتورهای بار و خط

راکتورها می‌تواند از موتورها و درایوهای الکتریکی (VFDها) در برابر اسپایک های ولتاژ و جریان مضر محافظت کنند. همچنین راکتورها با افزودن امپدانس به سیستم قدرت، به کاهش اعوجاج خط قدرت (یعنی هارمونیک‌ها) نیز کمک می‌کنند.

راکتور چیست؟

به زبان ساده، راکتور خط سه فاز القاگری است که بصورت سری بین دو نقطه در سیستم قدرت متصل شده باشد. راکتورها دستگاه‌های الکترومغناطیسی ساده‌ای هستند که برخی مواقع به آن‌ها القاگر گفته می‌شود. راکتورها از هسته‌ی فولادی تشکیل می‌شوند که از ورقه‌های فولاد الکتریکی و کویل‌های سیم‌پیچی مسی بر روی هر پایه سه فاز ساخته شده‌اند. هر پایه و کویل نشان‌دهنده‌ی یک فاز دستگاه سه فاز است و بصورت سری با درایو فرکانس متغیر (VFD) بسته می‌شود.

راکتور خط اندوکتانس مدار بیش‌تری فراهم می‌کند. این اندوکتانس برای استخراج مقاومت خط بکار برده می‌شود. امپدانس با دقت بسیار بالایی بصورت مقاومت بر حسب اهم تعریف می‌شود اما معمولا در زمان ترکیب با ولتاژ سیستم و جریان خط عبوری از راکتور بر حسب درصد بیان می‌شود. سپس این درصد، اصطلاحی معمول می‌شود که برای تعریف سطح امپدانس برای هر مقدار نامی راکتور خط بکار برده می‌شود. امپدانس برای کاهش نرخ تغییرات جریان در خط عمل می‌کند. هرچقدر جریان عبوری از راکتور بزرگ‌تر باشد، درصد امپدانس اعمالی بیش‌تر می‌شود. اگر راکتور دارای مقدار نامی امپدانس 3% یا 5% باشد، این بدان معناست که راکتور آن درصد مشخص امپدانس را هنگامی که جریان عبوری از راکتور در مقدار نامی دستگاه قرار دارد، اعمال می‌کند. با کاهش جریان به کم‌تر از مقدار نامی جریان بار کامل راکتور، درصد امپدانس اعمالی نیز بطور متناسب کاهش پیدا می‌کند. با توجه به این امر، مهم است که از تعیین اندازه‌ی بزرگ راکتور خط برای جریان بار در آن کاربرد اجتناب کرد.

حفاظت از درایو الکتریکی و کاهش هارمونیک

هرگاه از امپدانس اعمالی راکتور در سمت ورودی درایو الکتریکی استفاده شود، این امپدانس موجب کاهش اعوجاج ولتاژ خط برآمده همانند اسپایک ها و Surgeهای ولتاژ می‌شود. این امر به جلوگیری از خطاهای اضافه ولتاژ و آسیب به مولفه‌های ورودی درایو هنگام رخداد انحرافات ولتاژ خط کمک می‌کند. اختلالات خط در سیستم‌های قدرت با خازن‌های اصلاح کننده ضریب قدرت که بصورت روشن و خاموش می‌آیند و همچنین نوسان بارهای جریان بالا معمول هستند.

راکتورها برای کاهش جریان‌های هارمونیکی کشیده شده توسط درایو نیز عمل می‌کنند و به مسدود کردن هارمونیک‌های ولتاژ خط پس زمینه نیز کمک می‌کنند که ممکن است از عمل مناسب درایو فرکانس متغیر نیز ممانعت به عمل آورد. تقریبا در تمام کاربردهای درایو، افزودن راکتور خط AC ورودی راهکاری کم هزینه برای حفاظت از درایو و کاهش هارمونیک است. به شکل الف و ب مراجعه شود.

حفاظت از موتور

راکتور می‌تواند در سمت بار درایو الکتریکی نیز قرار گیرد تا با عمل کردن به عنوان بافر موثر در بین موتور و درایو از موتورها محافظت کند. درایو با مدولاسیون پهنای پالس (PWM) منبع توان موج مربعی برای موتور الکتریکی تولید می‌کند. شکل موج مربعی مدوله شده دارای لبه‌های تیزی بر روی گذرهای شکل موج است.

با استفاده از ترانزیستورهای خروجی مدرن، درایو به شبیه‌سازی شکل موج قابل استفاده مدوله شده در سرعت‌های بسیار بالا برای تغییر سرعت موتور الکتریکی خواهد پرداخت. این سرعت سوئیچینگ بالا برای موتور مشکل ایجاد می‌کند که بصورت dv/dt یا زمان افزایش و مقدار ولتاژ در لبه‌ی گذرهای سیکل بیان می‌شود. پالس‌های شکل موج سریع باعث می‌شوند اعوجاج ولتاژ و اسپایک ها بوجود بیایند که ممکن است به سیستم عایقی موتور آسیب زده و طول عمر موتورها را کاهش دهد. اندوکتانس راکتور خط باعث نرم شدن لبه‌های تیز و کاهش اعوجاج خواهد شد.

نتیجه‌گیری

راکتورهای اعمالی خط به پایدار کردن شکل موج جریان کمک می‌کنند و به عنوان امپدانس بین منبع تامین کننده انرژی و درایو الکتریکی عمل می‌کنند. این امپدانس هم از بخش ورودی درایو الکتریکی محافظت می‌کند و هم جریان هارمونیکی کشیده شده از سیستم قدرت توسط درایو را کاهش می‌دهد.

راکتورهای اعمالی سمت بار، بافری بین درایو الکتریکی(یا همان اینورتر موتور الکتریکی) و موتور برای متعادل کردن شکل موج فراهم می‌کنند و فشار ولتاژ بر روی موتور را کاهش می‌دهند. با تغییر شکل موج بصورت پروفیل مناسب‌تر، موتور و سر کابل در شرایط خنک‌تر عمل خواهد کرد و در نتیجه فشار کم‌تری بر روی مولفه‌های انتقال دهنده‌ی جریان در آن کاربرد درایو  قرار می‌گیرد.

---

 

مقاله پیشنهادی: تعمیر اینورتر