Коригиране на фактора на мощността

ЕлектроапаратурaСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 4, 2010

Коригиране на фактора на мощносттаКоригиране на фактора на мощносттаКоригиране на фактора на мощността

Изисквания, методи и пасивни схеми за коригиране на фактора на мощността

   Европейската норма EN 61000-3-2 регулира коригирането на фактора на мощността. В действителност тази норма ограничава висшите хармоници в захранващите линии. Ограничения за дефазирането между ток и напрежение все още не съществуват като норма за малки консуматори (такива са въведени за големи консуматори). Съществуват, обаче, проектонорми, за които се предполага, че ще въведат ограничение за максимално допустим фактор на мощността за всички консуматори с мощност над 75 W. В сега съществуващата норма EN 61000-3-2, устройствата са разделени на класове според захранващото напрежение и предназначението им (Таблица 1). За всеки клас устройства се дефинира максимално ниво на хармоничните съставки, разделено по честоти.

Класове устройства според стандартизацион-ните изисквания
Клас А. Това е най-общият клас, в който се включват устройствата с моторно задвижване с фазово управление, както и повечето домашни уреди и всички трифазни агрегати (с ток, по-малък от 16 А и несинусоидален ток). Всички уреди и устройства, които не попадат в другите три класа автоматично се категоризират като принадлежащи към клас А. Задава се максимално допустимата ефективна стойност на всеки хармоник отделно (Таблица 2).
Клас В. В него попадат преносимите ръчни инструменти. Характерно за тях е, че се ограничава максимално допустимият ток за всеки хармоник. Тъй като ръчните инструменти се използват относително рядко, то ограниченията в този клас са най-слаби (около 1.5 пъти по-малки  в сравнение ограниченията от клас А) - таблица 3.
Клас С. Към него се отнасят всички осветители с димиращите им устройства. Ограниченията се отнасят за единична мощност, по-голяма от 25 W. Ограничава се вторият хармоник и всички нечетни хармоници (Таблица 4). Стойностите са дадени в процент от големината на тока на фундаменталния хармоник. За устройства с единична активна мощност по-малка от 25 W се прилагат ограниченията за mA/W от клас D заедно с други по-специфични условия.
Клас D. В този клас са събрани всички устройства с мощност под 600 W, за които се счита, че имат най-голямо влияние върху електроснабдителната система. Тук попадат персоналните компютри, техните монитори, телевизионните приемници, музикалните уредби и др. На производителя се разрешава да дефинира понятието номинална мощност, но то не трябва да се различава с повече от 10% от измерената стойност. Това се налага заради възможните двусмислия, породени от различната консумация в зависимост от режима на работа. Ограниченията тук са дадени като максимално допустим ток за даден хармоник (в mA) на всеки ват активна мощност на устройството (Таблица 5).
За да се дефинира точно кои устройства попадат в клас D, е дадена обвивна крива на тока, показана на фиг. 1. Ако токът на устройството се вписва в тази обвивна крива и се изпълняват другите условия, то попада в клас D. Това се използва от някои стратегии за коригиране на фактора на мощността - достатъчно е токът да се измени така, че да не попада под обвивната крива и изделието попада в клас А, в който за малки мощности ограниченията са по-леки.
Като цяло ограниченията, наложени от стандарта за клас А и В, са най-лесни за изпълнение, особено за маломощни устройства, тъй като там максимално разрешената стойност на тока при даден хармоник е фиксирана и не зависи от мощността.
Продуктите, попадащи в класове С и D се срещат в огромно количество, затова ограниченията са по-строги. Освен ограничаването на втория хармоник при клас С, няма други ограничения за четните хармоници при класове С и D (при устройства от този тип те не се и срещат).

Спазването на изискванията - обект на добра воля от потребителите
За съжаление у нас, в съответствие с традициите, спазването на нормативните изисквания е оставено в голяма степен на добрата воля на потребителите. На практика няма работещи органи, които да осъществят някаква форма на контрол по отношение на фактора на мощността върху продаваните и произвежданите изделия. При отчитането и заплащането на електроенергията, особено на битови и обществени консуматори, не се вземат предвид нито генерираните висши хармоници, нито консумираната реактивна енергия. Ясно е, че при това положение, използването на каквито и да е средства за подобряване на фактора на мощността е неизгодно, тъй като води само до увеличаване на инвестициите, но не и до последващо намаляване на разходите.
В интерес на обективността следва да се отбележи, че не е направено задълбочено изследване, което да оцени в действителност вредното въздействие на лошия фактор на мощността в реалните български условия. Не е изключено да се окаже, че в специфичните условия на нашата електроснабдителна система и при настоящото количество електронни устройства, загубите, дължащи се на лошия фактор на мощността не са съществени.
Фирмите, които произвеждат изделия за износ в Европейския съюз, са принудени да се съобразяват с горепосочения стандарт.
Класификация на методи-те за коригиране на фактора на мощността
В повечето случаи коректорите на фактора на мощността са предназначени да работят с монофазни изправители на импулсни захранвания. Такива са и стандартните интегрални схеми на активните коректори. Съществуват и редица решения за трифазни схеми, използвани главно при трифазни управляеми изправители.
Класификация на различните еднофазни топологии на устройствата за коригиране на фактора на мощността включва:
- Пасивни коректори;
- Активни коректори;
- Нискочестотни коректори
- Високочестотни (резонансни и импулсни) коректори.

Статията продължава в следващ брой на сп. Инженеринг ревю.




ЕКСКЛУЗИВНО

Top