احصل على عرض سعر مجاني

سيتصل بك ممثلنا قريبًا.
البريد الإلكتروني
هاتف محمول
الاسم
اسم الشركة
رسالة
0/1000

المنتجات

تصحيح دقيق لعدم التوازن ثلاثي الطور لضمان عمليات سلسة

  1. أوضاع التعويض متعددة الوظائف
  2. القدرة على قمع التوافقيات
  3. تنظيم القدرة التفاعلية
  4. تصحيح اختلال التوازن ثلاثي المراحل
  5. التحكم في تبديل بنك المكثفات
Brand:
Jyins
وصف المنتج

السعة المقدرة

50–900 كيلوفولت أمبير

نظام الطور

ثلاثي الأطوار ثلاث أسلاك / ثلاثي الأطوار أربع أسلاك

التردد الرئيسي

50/60 هرتز ± 5%

هيكل الدائرة

ثلاثي المستويات

وضعيات تعويض متعددة

تعويض التوافقيات، والطاقة العكسية، وخلل توازن حمل الطور الثلاثي

نطاق الترشيح

التوافقيات الفردية من الرتبة الثانية إلى الخمسين (حسب الرتبة أو بالتعويض الكامل)

معدل ترشيح التوافقيات

≥98%

أداء الترشيح

عادةً ما تكون نسبة التوافقيات الإجمالية للتيار (THDi) ≤ 5% عند الأحمال المُصنَّفة

فعالية موازنة حمل الطور الثلاثي

≤ 5% لتقليل التيارات التسلسلية السلبية والصفرية

عامل القدرة المستهدف

عامل القدرة للنظام > 0.98 بعد التعويض (عند السعة المُصنَّفة)

القدرة على التصفية الخطية للطور المحايد

ثلاثة أضعاف تيار المرشِّح المُصنَّف (في حالة المعدات ذات الأربعة أسلاك)

تردد التبديل/التحكم في جهاز تعويض الطاقة الاستاتيكي (SVG)

25.6 كيلوهرتز

زمن استجابة جهاز تعويض الطاقة الاستاتيكي (SVG)

≤5ms

واجهة التحكم في المكثف

١٦ طريقة

زمن استجابة المكثف

≤1ثانية

الخسارة النشطة للنظام

≤٢٫٥٪

حد التيار الخارج

تحديد تلقائي للإخراج ضمن 100% من السعة المُصنَّفة

خوارزمية التحكم

خوارزميات ذكية لتحليل فورييه السريع (FFT)، وتحليل الإشارات التكيفي باستخدام خوارزمية ADALINE، وتحليل فورييه السريع، وحساب القدرة التفاعلية اللحظية

وحدة التحكم

معالج إشارات رقمي + بوابة منطقية قابلة للبرمجة (DSP+FPGA)

الحماية

حماية ميكانيكية، حماية برمجية

اتصالات التحكم

التوصيلات الكهربائية

واجهة تفاعل الإنسان والآلة

شاشة لمس TFT LCD بحجم ٤,٣ بوصة / ٧ بوصة / ١٠ بوصة

الضجيج

<٦٠ ديسيبل (<٤٥ ديسيبل أثناء التشغيل بسرعة منخفضة)

طريقة التركيب

وحدة مدمجة (في رف)، مُثبَّتة على الحائط، مُثبَّتة على الأرض

مستوى الحماية

حد أقصى من درجة الحماية IP43

طريقة التبريد

مروحة تبريد هوائي ذكية خاضعة للتحكم بالسرعة وتستخدم تقنية التضمين النبضي العريض (PWM)

اللون

اللون الرمادي/الأسود الصناعي حسب معيار RAL 7035

درجة حرارة البيئة المحيطة

-20~55℃

الرطوبة النسبية

أقصى نسبة رطوبة نسبية ٩٥٪ دون تكاثف

ارتفاع التركيب

السعة المُصنَّفة عند الارتفاع ≤ ٢٠٠٠ متر، مع تقليل الحمل المناسب عند الارتفاع > ٢٠٠٠ متر

التقديم

CE، IEEE61000، تقرير الاختبار النوعي، ISO9001:2015

معيار المطابقة

IEEE 519، ERG5/4

بروتوكول الاتصال

يعتمد بروتوكول الاتصال عن بُعد Modbus RTU وبروتوكول TCP/IP؛ قنوات RS485 مزدوجة وحافلة CAN، ويدعم التشغيل عبر تطبيق الجوال، ويدعم شبكة الإيثرنت

مبدأ عمل مرشح الطاقة النشط (APF)

١. المفهوم الأساسي

يولّد جهاز التصفية النشطة للتوافقيات (APF) تياراً تعويضياً له نفس السعة ولكن بطور معاكس للتيار التوافقي والتيار الاستعيادي الناتجين عن الأحمال غير الخطية. ويُحقَن هذا التيار التعويضي في شبكة الكهرباء لمعادلة تيار الحمل المشوَّه، تاركاً على جانب الشبكة فقط التيار الأساسي الجيبي القياسي.

٢. تركيب النظام

يتكون نظام التصفية النشطة للتوافقيات (APF) من ثلاثة أجزاء أساسية:
  1. وحدة كشف التوافقيات
    يقوم النظام بأخذ عينات من تيار التحميل وفولتية الشبكة في الوقت الفعلي، ويُفصّل مكونات التيار التوافقي والتأثري والمكوّن السالب التسلسلي.
  2. وحدة تحكّم تتبع التيار
    تتلقّى المكوّنات المشوَّهة المستخلصة كإشارات مرجعية للتعويض وتُخرِج نبضات تشغيل PWM.
  3. وحدة المحول الكهربائي الرئيسي
    تتكوّن من محول PWM ثلاثي الطور ومكثِّف تخزين طاقة تيار مستمر. وهي تُخرِج تيار تعويض عكسي وفقًا لإشارات التشغيل.

تدفق المنطق النظامي

الشبكة الكهربائية → الأحمال غير الخطية (المصحِّحات، المحولات، آلات اللحام التي تولِّد توافقيات)
↓
أخذ العينات بواسطة محول التيار → خوارزمية كشف التوافقيات → الإشارة المرجعية لتيار التعويض
↓
محول PWM (مع مكثِّف تيار مستمر لتحقيق استقرار الجهد) → إخراج تيار تعويض عكسي
↓
حقن تيار التعويض عند طرف الحمولة لإزالة التوافقيات

3. مبادئ الوحدة التفصيلية

(1) كشف التيار التوافقي: نظرية القدرة التفاعلية اللحظية ip-iq

هذه الخوارزمية هي الخوارزمية السائدة لكشف أجهزة التصفية النشطة للطاقة (APF) الصناعية:
  1. جمع تيار الحمل ثلاثي الأطوار \تحويل الإشارات إلى نظام الإحداثيات الثابت α-β عبر تحويل الإحداثيات؛
  2. تفكيك الإشارات إلى المكوِّن الفعّال المستمر (القدرة الفعّالة الأساسية)، والمكوِّن التفاعلي المستمر (القدرة التفاعلية الأساسية)، والمكوِّن المتذبذب المتناوب (جميع التوافقيات)؛
  3. إقصاء المكوِّنات الأساسية المستمرة؛ أما الإشارة المتذبذبة المتبقية ذات التردد المتناوب فهي تيار المرجع المطلوب للتعويض \
وضعان اختياريان للتعويض:
  • تعويض التوافقيات فقط: إزالة مكوِّنات التوافقيات المتناوبة فقط؛
  • تعويض شامل للتوافقيات والطاقة التفاعلية: تعويض التوافقيات والطاقة التفاعلية في الوقت نفسه؛
  • التخفيف من عدم التوازن ثلاثي الطور: إضافة مرجع لتعويض التيار المتسلسل السالب.

(2) التحكم في الحلقة المغلقة للتيار

يستخدم التحكم التناسبي-التكاملي (PI) أو التحكم التكراري أو التحكم التنبؤي القائم على النموذج لجعل التيار الخرج الفعلي للمحول يتتبع بسرعة تيار التعويض المرجعي، مما يضمن استجابة ديناميكية سريعة.

(3) مبدأ المحول في الدائرة الرئيسية

يحافظ مكثف رابط التيار المستمر (DC-link) على جهد تيار مستمر ثابت. وبتشغيل مقاومات الترانزستور ذات الغشاء العازل الميداني (IGBTs) بإشارات نبضية عرضية (PWM)، يقوم المحول بتحويل جهد التيار المستمر إلى تيار تعويض تيار متناوب يتطابق مع الشكل الموجي المطلوب، ثم يُغذّي هذا التيار مرةً أخرى إلى شبكة التيار المتناوب لمعادلة التشوه الناتج عن الحمل.

4. مزايا مرشح الترددات العالية النشط (APF)

  1. تعويض ديناميكي فوري وآني، قابل للتكيف مع تشوهات الأحمال المتغيرة؛
  2. قادر على إدارة التوافقيات والطاقة التفاعلية وعدم التوازن ثلاثي الطور بشكل متكامل؛
  3. لا ينطوي على خطر الرنين مع مقاومة الشبكة (على عكس المرشحات السلبية LC)؛
  4. نطاق واسع لتعويض الترددات يشمل عدة رتبتين توافقيتين.
لماذا يُطلب استخدام مرشح الطاقة النشط (APF)

١. المشكلات الناجمة عن الأحمال غير الخطية دون استخدام مرشحات نشطة للتوافق (APF)

تُعَدُّ الأحمال الصناعية الحديثة مثل محولات التردد، والمُصحِّحات، وآلات اللحام، وأنظمة التغذية غير المنقطعة (UPS)، وأعمدة الشحن أحمالاً غير خطية. وهي تُولِّد تشويشاً توافقياً شديداً، ما يُسبِّب عدَّة مخاطر:
  1. تشويه موجتي الجهد والتيار في الشبكة الكهربائية، والانحراف عن الموجات الجيبية القياسية
  2. إنتاج فقدان حراري إضافي في المحولات والكابلات والمحركات، مما يقلِّل من عمر المعدات الافتراضي
  3. استثارة التشغيل الخاطئ لأجهزة الحماية والمرحلات، وأنظمة التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC)، والأجهزة الدقيقة
  4. التسبب في الرنين مع المرشحات السلبية التقليدية من النوع LC، مما يضخِّم تلوُّث التوافقيات
  5. الإسهام في خفض معامل القدرة، ما يؤدي إلى فرض غرامات كبيرة على القدرة العكسية من قِبل هيئة توزيع الطاقة
  6. التسبب في عدم توازن التيارات ثلاثية الطور، وارتفاع درجة حرارة الخط المحايد حتى الاحتراق

٢. القيود المفروضة على المرشحات السلبية التقليدية من النوع LC

يمكن للمرشحات السلبية أن تكبح فقط التوافقيات ذات الرتبة الثابتة، ولها عيوب واضحة:
  • يستهدف فقط ترددات التوافقيات المحددة، ولا يمكنه التعامل مع توافقيات الحمل المتغيرة
  • من السهل أن يدخل في حالة رنين مع مقاومة الشبكة، مما يؤدي إلى حادث تضخيم التوافقيات
  • كبير الحجم، ثقيل الوزن، ويستغرق مساحة تركيب كبيرة
  • استجابة ديناميكية ضعيفة، ولا يمكنه تتبع تشوهات الحمل المتغيرة بسرعة
  • وظيفة واحدة فقط: إما ترشيح التوافقيات أو تعويض القدرة العكسية بشكل منفصل

٣. المزايا الفريدة التي تجعل مرشح الطاقة النشط (APF) لا غنى عنه

(١) إدارة شاملة متكاملة

يستطيع مرشح الطاقة النشط (APF) تحقيق ثلاث وظائف أساسية في آنٍ واحد: قمع التوافقيات، وتعويض القدرة العكسية، وضبط عدم التوازن بين الأطوار الثلاثة. وبجهاز واحد يتم حل عدة مشكلات تتعلق بجودة الطاقة في الوقت نفسه.

(٢) استجابة ديناميكية فائقة في الزمن الحقيقي

يكتشف تيار تشويه الحمل ويُخرِج تيار تعويض مضاد على مستوى المايكروثانية. وهو يتكيف فورًا عند تغير قدرة الحمل أو مكونات التوافقيات بشكل متكرر، وهي ميزة لا يمكن للمرشحات السلبية تحقيقها.

(3) لا توجد مخاطر رنين مع شبكة التغذية الكهربائية

يُخرج جهاز التعويض النشط (APF) تيار تعويض نشطًا كمصدر تيار خاضع للتحكم، ولا يشكّل دائرة رنين مع الحث أو السعة في شبكة التغذية، مما يجنب تمامًا وقوع حوادث تضخيم التوافقيات.

(4) نطاق تردد تعويض واسع

يُثبِّط التوافقيات من الرتبة الثانية حتى الرتبة الخمسين في آنٍ واحد، وهو مناسب للظروف التشغيلية المعقدة التي تتضمّن مزيجًا من توافقيات متعددة الرتب.

(5) تأثير تعويض مستقر تحت ظروف تقلّب شبكة التغذية

لا يتدهور أداء التعويض عند تقلّب جهد الشبكة أو عند حدوث تغيّرات كبيرة في تيار الحمل. ويتم الضبط التلقائي دون الحاجة إلى تعديل المعايير يدويًّا.

(6) مساحة أرضية صغيرة، وتثبيت مرن

يسمح التصميم الوحداتي بالتوسيع المتوازي؛ كما أن الحجم المدمج يوفّر مساحة داخل الخزانة مقارنةً بخزائن مرشحات LC الضخمة.

4. الفوائد الاقتصادية لتركيب جهاز التعويض النشط (APF)

  1. إلغاء رسوم عقوبة معامل القدرة المفروضة من شركات التغذية الكهربائية
  2. تقليل استهلاك الطاقة الزائد وفقدان الحرارة في معدات التوزيع، وخفض تكلفة الكهرباء
  3. إطالة عمر المحولات والمحركات ومعدات التحكم الدقيقة، وتقليل تكاليف الصيانة والاستبدال
  4. تجنب خسائر إيقاف الإنتاج الناتجة عن تشغيل غير سليم للمعدات أو احتراقها بسبب جودة الطاقة الرديئة
حالات تطبيق مرشح الطاقة النشط (APF)

الحالة الأولى: خط إنتاج لحام السيارات والطلاء

مصدر الحمل

تستخدم مصنع كبير لتصنيع السيارات مئات آلات اللحام المستمرة التيار (DC)، وأفران التسخين ذات الثايرستور، ومحركات التردد المتغير (VFDs) على خطوط التجميع.

المشاكل الأصلية

  1. تشويه شديد بالتوافقيات الخامسة والسابعة والحادية عشرة؛ ووصل مؤشر التشويه الكلي للتيار (THDi) إلى ٧٠٪
  2. عدم توازن شديد في التيارات الثلاثية الطور، وارتفاع درجة حرارة الخط المحايد
  3. انقطاع متكرر لأنظمة التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) ونظم الحماية بالريلاي واحتراق بنوك المكثفات
  4. معامل القدرة منخفض جدًا ليصل إلى ٠٫٧٢، ما يؤدي إلى فرض غرامات شهرية كبيرة على معامل القدرة

حل APF

تم تركيب مجموعتين من وحدات APF ثلاثية الطور وأربعة أسلاك بسعة ٦٠٠ أمبير في الحافلة المنخفضة الجهد الرئيسية

النتيجة بعد التشغيل

  1. انخفضت نسبة التوافقيات الكلية (THDi) من ٧٠٪ إلى ٤,٤٪، مما يتوافق تمامًا مع معيار IEEE 519
  2. انخفض معدل عدم توازن الأطوار الثلاثية من ١٠٢٪ إلى ٦,١٪
  3. استقر معامل القدرة فوق ٠,٩٩، وبذلك تم إلغاء الرسوم الجزائية
  4. لم تحدث أي انقطاعات غير متوقعة في خطوط الإنتاج بسبب تداخل جودة الطاقة
صورة
ورشة اللحام الآلي
صورة
شكل موجة التيار قبل وبعد المعالجة
صورة
مقارنة طيف التوافقيات

الحالة ٢: مركز بيانات اتصالات كبير

مصدر الحمل

آلاف وحدات إمداد طاقة غير منقطعة (UPS) ذات ستة نبضات، ومصادر طاقة خارجية للخوادم، ومحولات تردد للتبريد السائل

المشاكل الأصلية

  1. تراكم هائل للتوافق التوافقي الثالث على السلك المحايد، ما يشكّل خطر حريق كامن
  2. رنين توافقي بين خزائن المكثفات والشبكة الكهربائية، مما يؤدي إلى تشويه الجهد
  3. تعطل متكرر لخوادم التخزين ومعدات الاتصالات

حل APF

١٠ وحدات مُرشِّحة نشطة (APF) وحداتية بسعة تعويض إجمالية تبلغ ٤٠٠٠ أمبير، مركَّبة بشكل مركزي في غرفة توزيع الطاقة

النتيجة بعد التشغيل

  1. انخفاض تيار التوافق التوافقي الثالث في السلك المحايد بنسبة تزيد عن ٩٠٪
  2. زمن استجابة المرشِّح ≤ ٥ مللي ثانية، ويُخفِّض التوافقيات من الرتبة الثانية حتى الحادية والخمسين
  3. يدعم المراقبة السحابية عن بُعد، بما يتناسب مع تشغيل مراكز البيانات دون طاقم بشري
  4. انعدام حالات إعادة التشغيل غير الطبيعية للخوادم بعد التجديد

الحالة 3: مركز تسوق تجاري ومجمع

مصدر الحمل

شاشات LED ضخمة، إضاءة LED، محولات إنفرتر المصاعد، وحدات التحكم في التكييف المركزي ذات التردد المتغير (VFD)، ومحطات شحن المركبات الكهربائية

المشاكل الأصلية

  1. تشويش توافقي مختلط متعدد الرتب الناتج عن أحمال غير خطية موزَّعة بشكل متفرِّق
  2. فقدان حراري إضافي في المحول، واستهلاك كهربائي مرتفع
  3. خلل في تشغيل نظام تحكم المصاعد، واهتزاز في الإضاءة

حل APF

تركيب خزائن APF وحدية الحجم المُثبتة على الحوائط في خزانات التوزيع الكهربائي بكل طابق، مع تعويض لامركزي

النتيجة بعد التشغيل

  1. التحكم في نسبة التشويه التوافقي الكلي (THDi) لتكون أقل من ٥٪، وتنعيم موجة الجهد إلى شكل جيبي نقي
  2. انخفاض درجة حرارة المحول بمقدار ٨–١٢°م، وتخفيض الفقد الكهربائي السنوي بنسبة ٧٪
  3. القضاء على اهتزاز الإضاءة وأعطال نظام تحكم المصاعد
صورة
خزانة APF مثبتة على الحائط

الحالة 4: مجموعة محطات شحن كهربائية سريعة

مصدر الحمل

أعمدة شحن مباشر عالي القدرة مع وحدات مُستقيمة كبيرة

المشاكل الأصلية

  1. تذبذب لحظي حاد في التيار التوافقي والتأثري عند شحن المركبات أو مغادرتها
  2. انخفاض جهد الشبكة، وتداخل توافقي في إمداد الطاقة السكني المجاور
  3. إشعار من جهة الكهرباء بتصحيح جودة الطاقة

حل APF

مرشِّح تفعيلي متوازٍ (APF) في خزانة الدخل الخاصة بمحطة الشحن، يوفّر تعويضًا متكاملًا للتوافقيات والطاقة التأثُّرية وعدم التوازن

النتيجة بعد التشغيل

  1. تتبُّع ديناميكي للحمل المتغيِّر سريعًا أثناء الشحن خلال مايكروثانية
  2. عامل القدرة من جانب الشبكة دائمًا أعلى من ٠,٩٨
  3. عدم وجود شكاوى بشأن جودة الطاقة من السكان المحيطين

الحالة ٥: مصنع صناعي للطاقة الجديدة يعتمد على الألواح الشمسية والغاز الطبيعي المسال

مصدر الحمل

محولات الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة، ومحولات التردد المتغير للضواغط، وأحمال المقومات في خط إنتاج الغاز الطبيعي المسال

المشاكل الأصلية

  1. تُحقن محولات الطاقة الكهروضوئية ترددات عالية التوافقيات في الشبكة الداخلية للمصنع
  2. المرشحات السلبية التقليدية من نوع LC عرضة بسهولة للرنين مع نظام الطاقة الكهروضوئية
  3. جودة الطاقة المتصلة بالشبكة لا تفي بمعايير الاتصال بالشبكة الكهربائية

حل APF

تم تركيب مرشح التوافقيات النشط المتوازي (APF) على الجانب المنخفض الجهد (400 فولت) لخزينة الجمع الكهروضوئية

النتيجة بعد التشغيل

  1. يتجنب تمامًا خطر الرنين بين المرشح والشبكة المستندة إلى مصادر الطاقة الجديدة
  2. يلبي متطلبات الوصول التوافقي للشبكة، ويحقق قبول هيئة الكهرباء
  3. يُثبِّت جهد المنشأة أثناء تقلبات إنتاج الطاقة الكهروضوئية

الحالة ٦: المستشفى وغرفة المعدات الطبية الدقيقة

مصدر الحمل

أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، وأجهزة التصوير المقطعي المحوسب (CT)، وأجهزة الأشعة السينية (X-ray) عالية القدرة، وأنظمة التغذية غير المنقطعة الطبية (UPS)، والأجهزة الداعمة للحياة

المشاكل الأصلية

  1. الضوضاء التوافقيّة تشوه بيانات التصوير الطبي
  2. التداخل مع معدات دعم الحياة، ما يشكّل خطرًا أمنيًّا محتملًا على المرضى

حل APF

مرشّح نشط للطاقة (APF) جداري صغير السعة مُركَّب بشكل منفصل في حلقة تغذية معدات الطبية الكهربائية

النتيجة بعد التشغيل

  1. تغذية كهربائية نظيفة خالية من الضوضاء الكهربائية
  2. إشارات الصور الطبية مستقرّة، وبدون أي إنذار غير طبيعي للمعدات

الحالة ٧: مصنع معالجة المعادن والأفران القوسية الكهربائية

مصدر الحمل

الفرن القوسي الكهربائي ومُحمِّلات المُستقيم عالي القدرة لمدحرجات المعادن، والتي تتسم بتقلبات عشوائية عنيفة في التيار

المشاكل الأصلية

  1. وميض جهد شديد، وتيار سلبي متسلسل كبير
  2. تسارع شيخوخة المحول، وتكاليف صيانة مرتفعة جدًّا

حل APF

مرشّح نشط للطاقة (APF) من نوع الخزانة عالي التيار، مُزاوج مع جهاز تعويض الجهد المُتحكَّم به (SVG) لتقديم تعويض هجين

النتيجة بعد التشغيل

  1. قمع الوميض والتيار السلبي التسلسلي بشكل متزامن
  2. تمديد عمر الخدمة الخاص بالمحوّل بما يزيد عن ٥ سنوات

احصل على عرض سعر مجاني

سيتصل بك ممثلنا قريبًا.
البريد الإلكتروني
هاتف محمول
الاسم
اسم الشركة
رسالة
0/1000

احصل على عرض سعر مجاني

سيتصل بك ممثلنا قريبًا.
البريد الإلكتروني
هاتف محمول
الاسم
اسم الشركة
رسالة
0/1000