No contexto do rápido desenvolvimento da tecnologia de energias renováveis e dos veículos eléctricos, Carregador Inversor Bidirecional , como principal dispositivo de conexão entre fonte de alimentação e carga, vem ampliando seu escopo de aplicação. No entanto, os problemas harmónicos que os acompanham tornaram-se cada vez mais proeminentes, colocando desafios significativos à estabilidade do sistema de energia e à fiabilidade dos equipamentos.
O impacto dos harmônicos em equipamentos elétricos
Dispositivo superaquecido
A existência de harmônicos levará a um aumento no valor efetivo da corrente, o que por sua vez causará superaquecimento do equipamento. Particularmente em equipamentos críticos, como transformadores e motores elétricos, o conteúdo harmônico pode causar a geração de calor adicional no interior do equipamento. Este calor extra não só reduz a eficiência operacional do motor, como também pode causar a deterioração do isolamento, encurtando a vida útil do equipamento.
Aumento da perda de energia
Harmônicos causam transmissão ineficaz de energia e aumentam o consumo geral de energia do sistema. Especificamente, a corrente extra causada pelos harmônicos aumenta o calor gerado pelos fios e transformadores, causando perdas adicionais de energia. Isto não só reduz a eficiência global do sistema, como também pode levar a contas de electricidade mais elevadas. Para os utilizadores industriais, as perdas causadas por harmónicas podem representar parte das suas contas de electricidade, afectando directamente os benefícios económicos do empreendimento.
Falha no equipamento elétrico
Harmônicos mais elevados podem causar mau funcionamento em equipamentos elétricos, especialmente em motores e transformadores. Os harmônicos podem causar vibração e ruído nos equipamentos, aumentar o desgaste mecânico e, em última análise, levar à falha prematura do equipamento. Por exemplo, a distorção da forma de onda da corrente causada por harmônicos pode causar flutuações de torque no motor, afetando seu funcionamento normal e até mesmo causando o desligamento do equipamento.
Vida útil da bateria reduzida
Em um carregador inversor bidirecional, o sistema de gerenciamento de bateria (BMS) precisa lidar com harmônicos durante a carga e a descarga. Se o nível harmônico for muito alto, poderá causar instabilidade no processo de carga e descarga da bateria, afetando assim o ciclo de vida e o desempenho da bateria. Ao trabalhar em um ambiente de alta harmônica, a bateria pode ficar sobrecarregada ou descarregada, acelerando a atenuação da capacidade da bateria.
Afetar o sistema de controle do equipamento
A presença de harmônicos pode interferir no sistema de controle do equipamento, levando à falha da estratégia de controle. Por exemplo, em um sistema de acionamento motorizado, o controlador precisa monitorar as formas de onda de corrente e tensão em tempo real. A presença de harmônicos impedirá que o controlador avalie com precisão o status de funcionamento do equipamento, afetando assim a velocidade de resposta e a precisão do equipamento.
Estratégias para lidar com harmônicos
Para lidar eficazmente com problemas harmônicos em carregadores inversores bidirecionais, as indústrias e empresas relevantes podem tomar as seguintes medidas:
Monitoramento e análise harmônica
Realize monitoramento harmônico no sistema regularmente para identificar fontes harmônicas e seus níveis em tempo hábil para que medidas de controle direcionadas possam ser tomadas. O analisador harmônico pode ser usado para monitorar formas de onda de corrente e tensão em tempo real e identificar a frequência e amplitude dos harmônicos.
Aplicar filtro harmônico
O uso de filtros harmônicos passivos ou ativos pode efetivamente reduzir o impacto dos harmônicos e melhorar a qualidade da energia. Os filtros passivos são projetados em circuitos ressonantes conectando capacitores e indutores em paralelo, o que pode suprimir harmônicos em frequências específicas. O filtro ativo monitora a forma de onda da corrente em tempo real e gera uma forma de onda de corrente oposta aos harmônicos, cancelando efetivamente os componentes harmônicos.
