نکته قابل توجه این مقایسه  این است که در مقایسه فوق یک نمای کلی از علت استفاده و فایده آمپدانس در قسمت ورودی درایو در درایو هایی با قابلیت تنظیم فرکانس (اینورتر) را نشان می دهد و همچنین عملکرد مورد انتظار چوک ورودی AC و چوک های لینک DC را مورد مقایسه قرار می دهیم.

علاوه بر این تست عملکرد برای ایجاد یک مقایسه هارمونیک بین دو دستگاه فیلتر با استفاده از یک درایو ایتون SVX باچوک ورودی AC 3% و یک درایو ایتون PowerXL DG1 با چوک لینک DC 5%.

هارمونیک ها

” تمام درایو ها بر روی یک سیستم با توجه به ماهیت یکسو ساز AC به DC متعلق به یک درایو، بطورطبیعی هارمونیک هایی را ایجاد می کنند. “

در شکل ۱ در ادامه، جریان به رنگ آبی نشان داده شده است و زمانیکه در آن AC، خط به خط، ولتاژ ورودی اش از ولتاژ DC تجاوز کند، بعنوان  Id تعیین شده است.

جریان در طول نقطه متقاطع از ولتاژهای فاز ایجاد شده و نیز در یک شکل موج خمیده حاصل می شود. این شکل موج برآمده نمونه متداولی از اکثر درایو هاست.

هارمونیک ها باید از بین بروند زیرا موجب اتلاف R  از سیستم می شوند و می توانند باعث از هم گسیختگی عملکرد سایر بار های سیستم تا حد خرابی آن شوند.

علاوه بر این تأسیسات معمولا به مشتریانی احتیاج دارند تا به IEEE519 استانداردهای اعوجاج هارمونیکی کل (THD )پایبند باشند.

این استاندارد مقدار هارمونیکی که می تواند بر روی شبکه تزریق شود را مشخص می کند. هارمونیک هایی که در داخل یک مرکز تولید می شوند، اگر به درستی فیلتر نشده باشند، توسط ابزار اندازه گیری به راحتی دیده می شوند.

برای درایو های بسیار کوچک، این جریان سینوسی ایجاد شده، مشکلی برای سیستم نخواهد داشت، زیرا درایو با توجه به سطح توان بار قابل توجهی بر روی سیستم ایجاد نمی کند.

با این حال، بطور معمول برای درایو هایی با اسب بخار بیشتر، امپدانس اضافی برای حذف تأثیر این پالس های دوره ای جریان لازم است.

در این راستا، دو نمونه از رایج ترین ابزار ها و گزینه های انتخابی یک چوک ورودی AC و یک چوک لینک DC می باشند.

چوک ورودی چیست و چگونه می تواند بر هارمونی ها تأثیر بگذارد؟

چوک ورودی (Line Reactor) یک سیم پیچ پیچیده شده اطراف یک هسته مغناطیسی است، زمانیکه ۲۵% جریان نامی چوک ورودی از طریق آن برقرار می شود یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند و عملیاتی می شود.

این میدان مغناطیسی امپدانس خط را افزایش می دهد و مقدار هارمونیک کلی تزریق شده از درایو بر روی سیستم الکتریکی تأسیسات را کاهش می دهد.

برای محاسبه هارمونیک، ما می توانیم مقدار هارمونیک را با تجزیه یک شکل موج غیر سینوسی به اجزا، بررسی کنیم.

هارمونیک های پایین تر، مانند پنجمین و هفتمین، میزان جریان بزرگ تری دارند و بنابراین بیش ترین تأثیر را بر روی اعوجاج هارمونیکی کل می گذارند.

دلیل این است که میزان جریان با تعداد هارمونیک رابطه عکس دارد.

چوک ورودی AC چیست؟

چوک ورودی یا چوک های ورودی به قسمت ورودی درایو (اینورتر) اضافه می شوند و در آن جا قرار می گیرند.

آن ها به هارمونیک های مغناطیسی کمک می کنند و به علت آن که بین خط و درایو هستند، قادرند بعنوان یک بافر برای موج ها و سایر اعوجاج و طبقات هارمونیکی احتمالی عمل کنند. هدف و مقصود یک چوک ورودی سطح بالای حفاظت از موج نیست، و اگر حفاظت بیشتری مدنظر باشد، یک دستگاه محافظ اختصاصی مانند وریستور اکسید فلزی (MOV) و یا سرکوب کننده ولتاژ گذرا (SPD) راه حل بسیار بهتری است.

” نقطه ضعف چوک ورودی AC این است که افت ولتاژ در سراسر آن وجود دارد. “

این می تواند سبب ایجاد خطایUnder Voltage در سیستم هایی شود که در آن ها ولتاژ ورودی پایدار نیست و نوسانات شدید ولتاژی دارند.

علاوه بر این، این افت ولتاژ می تواند ولتاژ باس DC را کاهش دهد و بر خروجی درایو تأثیر منفی بگذارد و باعث خطای UV یا همان . در نهایت راکتور های AC معمولا بزرگ تر از چوک های DC و گران تر از آن ها هستند.

چوک DC چیست؟

چوک های لینک DC بین دیود ها و باس DC متصل شده و بسته به نوع هارمونیک مشاهده شده، نسبت به چوک ورودیAC می تواند کمی کمتر و کمی بیشتر در کاهش هارمونیک مؤثر باشد.

” چوک های DC معمولا کوچک تر از چوک های AC هستند و امپدانس لازم برای کاهش هارمونیک بدون افت ولتاژ را اضافه می کنند. “

با این حال که چوک DC هیچ بافرینگ اضافه ای از سوی امواج ولتاژ دیده شده توسط یکسو ساز اعمال نمی کند، اما از امواج جریان محافظت خواهد کرد.

زمین کردن با چوک های AC و DC

زمین کردن (Grounding ) جریان های خطا نیز بسیار حائز اهمیت است به طوری که این جریان ها از طریق درایو برقرار نمی شوند و به آن آسیب می رسانند. چوک های ورودی AC ذاتا قابلیت انجام این کار را دارند درحالیکه چوک DC سینگل-کویل قادر به انجام این کار نیست، البته چوک های DC دو-کویل این قابلیت را دارا هستند.