Nepārtraukti attīstoties rūpnieciskajai automatizācijai, mainīgas frekvences gaisa kompresori pakāpeniski ir kļuvuši par galvenajiem produktiem tirgū, un arī mainīgas frekvences piedziņas (VFD) ir guvušas plašu pielietojumu. Mainīgas frekvences gaisa kompresoru VFD pielāgo izejas spriegumu un frekvenci, pārslēdzot savus iekšējos IGBT, nodrošinot motoram nepieciešamo strāvas spriegumu, pamatojoties uz tā faktiskajām vajadzībām, lai panāktu enerģijas ietaupījumu un ātruma regulēšanu. Tomēr nevajadzētu aizmirst par apdraudējumiem, ko rada VFD plašā izmantošana. Motoru jomā VFD var potenciāli sabojāt motorus un zināmā mērā traucēt normālus darbības apstākļus.
Lai gan energotaupības{0}}modernizācija, ko nodrošina VFD mainīgas-frekvences gaisa kompresoros, ir nozīmīga, šo disku radītā harmoniskā piesārņojuma problēma ir kļuvusi arvien nopietnāka. VFD ieviešanas laikā dažādi uzņēmumi saskaras ar dažādām problēmām. Rezumējot, harmonikas galvenokārt rada bojājumus noteiktām iekārtām, tādēļ ir jāuzstāda filtrēšanas ierīces, piemēram, reaktori, lai mazinātu problēmu,{4}}kas arī rada iespējas izmantot vara. Tālāk ir aprakstīts, kurš aprīkojums ir uzņēmīgs pret harmonikas bojājumiem.
Kādu kaitējumu var nodarīt invertora harmonikas?
1. Transformatori
Strāvas harmonikas palielina vara zudumus, bet sprieguma harmonikas palielina dzelzs zudumus. Kombinētais efekts paaugstina transformatora temperatūru, apdraudot izolācijas integritāti un samazinot jaudas rezervi. Harmonikas var arī izraisīt rezonansi starp transformatora tinumiem un starpvadu kapacitāti vai izraisīt serdes magnētisko piesātinājumu/izkropļojumu, radot troksni.
2. Elektromotori
Harmoniskā jauda galvenokārt ietekmē motorus, izraisot papildu sildīšanu, izraisot paaugstinātu temperatūras paaugstināšanos. Motoriem bieži ir nepieciešama samazināšana. Izkropļotas izejas viļņu formas palielina atkārtotu maksimālo spriegumu, tādējādi apdraudot motora izolāciju. Harmonikas izraisa arī griezes momenta pulsāciju un paaugstinātu trokšņa līmeni.
3. Sadales iekārta
Harmoniskās strāvas izraisa ārkārtīgi lielus di/dt strāvas ātrumu sadales iekārtas palaišanas laikā, paaugstinot pārejošu atkopšanas sprieguma maksimumu un potenciāli apdraudot izolācijas integritāti.
4. Jaudas kondensatoru bankas
Standarta specifikācijas ierobežo kondensatora pārslodzi līdz 35% no nominālās strāvas. Tomēr harmoniskie efekti darbības laikā bieži izraisa nopietnas pārslodzes. Tā kā kondensatora pretestība samazinās, palielinoties frekvencei, harmonikas liek kondensatoriem darboties kā strāvas slazdiem, radot pārmērīgu strāvu. Tas izraisa pārkaršanu, palielinātu dielektrisko spriegumu un iespējamus bojājumus. Kad kondensatora un līnijas pretestības rezonē, rodas vibrācijas{5}}izraisīti īssavienojumi, pārstrāva un trokšņu rašanās.
5. Mērinstrumenti
Mērīšanas instrumenti, piemēram, elektroenerģijas skaitītāji, piedzīvo papildu elektromagnētisko griezes momentu uz to indukcijas rotoriem harmoniku dēļ, radot mērījumu kļūdas un samazinātu precizitāti.
6. Aizsardzības ierīces
Strāvas harmonikas rada papildu griezes momentu, mainot aizsargierīču darbības raksturlielumus un, iespējams, izraisot viltus atvienošanu.
Cits aprīkojums, piemēram, apgaismojuma sistēmas, sakaru ierīces, datoru aprīkojums un nesēj{0}}frekvences tālvadības sistēmas, arī ir pakļautas harmoniskiem traucējumiem, kas var traucēt normālu darbību vai saīsināt kalpošanas laiku.
7. Jaudas elektroniskās iekārtas
Dažādos lietojumos elektroniskās ierīces bieži kalpo kā harmoniskās strāvas avoti un ir ļoti jutīgas pret harmoniskiem traucējumiem, kas izraisa darbības traucējumus.