An bhfuil méadair leictreachais ann ar féidir leo armónacha a dhíchur?

Ar thug tú feiniméan aisteach faoi deara: is féidir linn armónacha corr cosúil leis an 3ú, 5ú, agus 7ú armónach a bhrath sa ghreille cumhachta, ach ní fheicimid fiú-armónacha a ordú amhail an 2ú, 4ú, agus 6ú armónach? Cén fáth é seo? An bhfuil fiú-armónacha ordú dodhéanta a bhrath?

Chun a thuiscint cén fáth go bhfuil armónach ordaithe fiú annamh, ní mór dúinn a thuiscint ar dtús cad is "armóinic" ann i ndáiríre. Go hidéalach, is gnáth-thonn sínis é an sruth ailtéarnach a úsáidimid le minicíocht sheasta de 50Hz, ar a dtugtar an "tonn bhunúsach," cosúil leis an "príomhshéis" sa cheol.

I ndáiríre, ní “leanann go leor fearais leictreacha orduithe go géilliúil”-amhail soilse LED, luchtairí fón póca, soláthairtí cumhachta ríomhaire glúine, agus oiriúntóirí aer. Is "gléasanna neamhlíneacha" iad agus ní oibríonn siad de réir rithim na buntoinne. Ina áit sin, "cur isteach" siad leis an tonn bhunúsach, "lúbadh" an tonn sínte mín i tonnfhoirmeacha aisteach.

Nochtann na tonnta saobhadh seo, nuair a dhéantar miondealú orthu ag baint úsáide as an modh matamaitice "Fourier dianscaoileadh," go bhfuil siad comhdhéanta i ndáiríre de mhinicíocht bhunúsach (50Hz) agus sraith de "armóinic" a bhfuil a minicíochtaí iolraí slánuimhir den mhinicíocht bhunúsach. Mar shampla, is é 150Hz (50×3) an 3ú armónach, is é 250Hz (50×5) an 5ú armónach, agus is tonnfhoirmeacha iad fiú{10}}ord harmonics le minicíochtaí atá fiú iolraí den mhinicíocht bhunúsach, mar shampla 100Hz (2ú) agus 200Hz (4ú).

Cén fáth nach bhfeicimid armónach ordú go cothrom riamh? Is é an rud is tábhachtaí ná go n-úsáideann an chuid is mó de na gléasanna neamhlíneacha ar an margadh inniu croí-theicneolaíocht ar a dtugtar "ceartú droichead iomlán"-is é seo "oibríocht i bhfolach" na bhfearas leictreach timpeall orainn, agus is cúis thábhachtach é sin go bhfuil fiú armónach ordaithe annamh.

Cad é -cheartú droichead iomlán? Is féidir linn é a thuiscint le analaí simplí: tá an sruth ailtéarnach sa ghreille cumhachta cosúil le tonn a ardaíonn agus a thiteann, leis an leath-thimthriall dearfach ag dul suas agus an leath-thimthriall diúltach ag dul síos, agus tá an treo ag athrú i gcónaí; Cé go bhfuil ceartúchán droichead iomlán cosúil le "tiontaire tonnchruth", ar féidir leis treo an tsrutha a "cheartú", is cuma an bhfuil an sruth sa leath-thimthriall dearfach nó diúltach, agus é a iompú ina sruth díreach (nó sruth díreach bíogach) sa treo céanna, díreach mar a dhéanfadh na tonnta droimneach a leá i sreabhadh uisce aontreoch.

Úsáideann na soilse LED, luchtairí fón póca, soláthairtí cumhachta ríomhairí, agus fiú na oiriúntóirí aer agus meaisíní níocháin inár dtithe, beagnach, teicneolaíocht cheartúcháin droichead iomlán, agus mar sin tá na armónacha a ghineann siad ar fad corr, agus fiú-tá sé deacair go leor armónach a fheiceáil.

Ar ndóigh, ní bhíonn armónach ordaithe fiú ar bith ann go hiomlán, ach is fíor-annamh iad i ngreillí cumhachta nua-aimseartha. Fiú-ní fheictear armónacha ordaithe ach amháin nuair a bhíonn an tonnchruth sa ghreille cumhachta "neamhshiméadrach," agus tá dhá chás coitianta ann:

1. Baineann an chéad chineál le trealamh a úsáideann teicneolaíocht “leath-cheartú toinne”. Murab ionann agus ceartúchán iomlán droichid, ní úsáideann coigeartú leath-tonn ach an leath-thimthriall deimhneach (nó diúltach) den sruth ailtéarnach, ag caitheamh an leath eile den tonnchruth. Cruthaíonn tonnta neamhshiméadracha dá bharr seo, rud a fhágann go -ordú harmonics fiú tar éis dhianscaoileadh Fourier. Mar sin féin, tá ceartú leathtonn thar a bheith mí-éifeachtach, ag cur amú méid suntasach fuinnimh. Cuireadh deireadh leis go hiomlán trí-cheartú droichead iomlán agus ní úsáidtear é ach i roinnt trealamh atá an-sean atá beagnach imithe i léig (amhail luchtairí fiche nó tríocha bliain ó shin), rud a fhágann go bhfuil sé deacair é a bhrath san eangach chumhachta.

Is é an dara cineál teip trealaimh. Mar shampla, is féidir le dé-óid choigeartóra damáiste i bhfearas cosc ​​a chur ar an ngnáththiontú idir na leath-thimthriallta dearfacha agus diúltacha, cruth tonn neamhshiméadrach a bheith mar thoradh air agus armónach ordaithe cothrom a chruthú. Mar sin féin, is coinníoll locht é seo; Nuair a tharlaíonn sé, is iondúil go mífheidhmíonn nó go spreagann an fearas meicníocht chosanta, agus ní bhíonn tionchar fadtéarmach aige ar an eangach chumhachta, rud a fhágann go bhfuil sé deacair é a bhrath.

I dtéarmaí simplí, tá armónach ordaithe fiú beagnach dofheicthe sa ghreille cumhachta, go príomha mar gheall ar ghlacadh forleathan le "teicneolaíocht cheartúcháin droichead iomlán": coinníonn sé an tonnchruth a ghineann fearais leictreacha siméadrach, agus ní féidir tonnchruthanna siméadracha a dhianscaoileadh in armónacha ordaithe cothroma, rud a chiallaíonn nach ngineann gnáth-threalamh comhchuibheoirí{3}; ina theannta sin, tá cumas áirithe ag claochladáin sa chóras cumhachta iad féin armónacha fiú a ordú.

Go docht labhairt, ní féidir le haon mhéadar leictreachais "deireadh a chur" harmonics. Is é feidhm méadar leictreachais ná "méadar," ní "bainistíocht." Cé nach gcuireann méadair leictreachais deireadh le harmonics, go deimhin tá feistí sa chóras cumhachta atá deartha go sonrach chun armónacha "deireadh a chur"; tugtar scagairí orthu seo.

Léiríonn taighde le déanaí gur féidir le scagairí cuí a shuiteáil ag ceann tosaigh na méadar leictreachais tionchar na harmonics ar chruinneas méadraithe a laghdú go héifeachtach.