Mire jó a teljesítménytényező- javítás (Power Factor Correction)?
A villamos hálózatról táplált fogyasztók működésük során a hálózatból a hatásos energia mellett meddőenergiát is felvesznek. A váltakozó áramú gépek működéséhez mágneses mező fenntartása szükséges, ami induktív meddőteljesítményt igényel.
Az induktív meddőteljesítmény igényt kompenzálja a kapacitív meddőteljesítmény. Ezt többnyire kondenzátorokkal állítják elő a fogyasztás helyszínén.
A meddőteljesítmény hatására fogyasztott meddőenergia hozzáadódik a hatásos fogyasztáshoz. Ezzel tovább terheli a villamosenergia-rendszert, amennyiben azt nem kompenzálják. Ez azért történik, mert a két meddőteljesítmény értéke nem egyezik meg minden időpillanatban. Emiatt a kompenzáció csatlakozási pontjáig meddőáramot is szállítania kell a rendszernek.
Amennyiben a kompenzálás nem megfelelő, ugyanakkora teljesítményátvitelhez nagyobb áram szükséges.
Ez nemcsak azért problémás, mert feleslegesen köti le az elosztórendszer átvivő képességét. A hatásos és a meddőáram veszteségei így összeadódnak, és tovább melegítik a vezetékeket és transzformátorokat. Közben természetesen az áramszolgáltatónak is jelentős többletveszteséget okoznak.
Ha az imént leírtak kicsit bonyolultnak tűntek, próbáljuk meg egy hétköznapi példával szemléltetni a jelenséget az alábbi módon!
Az ipari fogyasztók egy szolgáltatótól függő határérték felett meddőenergia díjat is kötelesek fizetni. A csatlakozási ponton végzett meddőkompenzálással nem terhelődik meddőenergiával a villamos hálózat, így díjat sem kell fizetni.
Mi történik, ha kapcsolóüzemű tápegységet (SMPS) használunk?
A tirisztoros és a kapcsolóüzemű táppal rendelkező eszközök a hálózati alapharmonikára kapcsolva felharmonikusokkal terhelt áramot generálnak.
Ennek hatására torzul az áram jelalakja, és megjelenik a meddőteljesítmény mellett egy ún. harmonikus reaktív teljesítmény is.
Passzív PFC alkalmazása esetén nagy induktivitású soros torlófojtóval és szűrőkondenzátorral kiszűrhetőek a nagyfrekvenciás harmonikusok. Ennek eredménye egy szinuszosabb jelalakú áram lesz. Ez a megoldás nem igényel külön vezérlést, ugyanakkor drágább és nagy felharmonikus szint mellett nem alkalmazható.
Aktív PFC használatakor tulajdonképpen egy másik kapcsolóüzemű tápegységet telepítünk a tápfeszültséget előállító egységünk elé. Ennek feladata, hogy felharmonikusoktól mentes, közel szinuszos áramot állítson elő.
Az aktív harmonikus szűrők meddőenergia kompenzálására is alkalmazhatóak. Automatikájuk a három fázisból vett áramjel alapján képes kiszámolni, hogy milyen felharmonikus tartalmú és fázisszögű terhelés jelentkezik. A kapott érték alapján ezt követően egy vezérlőjelet bocsátanak ki. Ezzel a jelalakok eredőjeként közel szinuszos áram jön létre, és megy tovább a tápegység felé.
Selec aktív PFC eszközök
A Selec egyfázisú és háromfázisú fázisjavító PFC eszközei intelligens algoritmusuk segítségével számítják ki a megfelelő vezérlőjel előállításhoz szükséges értékeket. Automatikusan váltanak a különböző kondenzátorok között, kijelzőjükön pedig akár riasztási jelzés is beállítható. A védelemről emellett dupla jelszavas biztosítás is gondoskodik. Háromfázisú modelljük, az LCD-kijelzős APFC-148, MODBUS porttal is rendelkezik a hatékony kommunikáció érdekében.
Szeretnél még több érdekességet olvasni?
Iratkozz fel hírlevelünkre, ne maradj le az újdonságokról!
