• بازدید : 53 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۷صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

ماشينهاي سنكرون تحت سرعت ثابتي بنام سرعت سنكرون مي چرخند . و جزء ماشينهاي جريان متناوب (AC) محسوب مي شوند . در اين ماشينها بر خلاف ماشينهاي القائي ( آسنكرون ) ميدان گردان شكاف هوائي ورتور با يك سرعت كه همان سرعت سنكروه است مي چرخند . ماشينهاي سنكروه سه فاز بر دو نوع اند . 
۱- ژنراتورهاي سنكرون سه فاز يا الترناتورها
۲- موتورهاي سنكروه سه فاز
امروزه ژنراتورهاي سنكرون سه فاز ستون فقرات شبكه هاي برق را در جهان تشكيل مي دهد و ژنراتورهاي عظيم در نيروگاهها وظيفه توليد انرژي الكتريكي را به دوش مي كشند . موتورهاي سنكرون در مواقعي بكار مي روند كه به سرعت ثابت نياز داشته باشيم . 
البته موتورهاي سنكرون تكفاز كوچكي هم وجود دارد كه در فصل بعد راجع به ان اشاره مي كنيم . نوع خطي موتورهاي سنكرون بنام موتورهاي سنكرون خطي يا LSM نيز در سيستم هاي حمل و نقل بكار مي رود .
يكي از مزاياي عمده موتورهاي سنكرون اينست كه مي تواند از شبكه توان راكتيو دريافت و يا به شبكه توان راكتيو تزريق كند . ماشينهاي سنكرون اعم از ژنراتور و موتور جزء ماشينهاي دو تحريكه محسوب مي شوند زيرا سيم پيچ رتور آنها توسط منبع DC تغذيه گشته و از استاتور انها جريان AC مي گذرد . بايد دانست ساختمان ژنراتور و موتور سنكرون سه فاز شبيه يكديگر است . شار شكاف هوائي در اين ماشينها منتجه شارهاي حاصله از جراين رتور و جريان استاتور مي باشد . 
در ماشينهاي القائي ( فصل قبل ) تنها عامل تحريك كننده جريان استاتور محسوب مي شد ، زيرا جريان رتور بر اثر عمل القاء پديد مي امد . لذا موتورهاي القائي همواره در حالت پس فاز مورد بهره برداري قرار مي گيرند ، زيرا به جريان پس فاز راكتيوي نياز داريم تا شار در ماشين حاصل شود . اما در موتورهاي سنكرون اگر مدار تحريك رتور ، تحريك لازم را فراهم سازد ، استاتور جريان راكتيو نخواهد كشيد و موتور در حالت ضريب توان واحد كار خواهد كرد . 
اگر جريان تحريك رتور كاهش مي يابد ، جريان راكتيو از شبكه به موتور سرازير مي شود تا به رتور جهت مغناطيس كننده گي ماشين كمك كند . در اينصورت موتور سنكرون سه فاز در حالت پس فاز كار خواهد كرد . اگر جريان تحريك رتور زياد شود ( ميدان رتور افزايش مي يابد ) در اينصورت جريان راكتيو پيش فاز از شبكه كشيده مي شود تا با ميدان رتور به مخالفت برخيزد . در اينصورت موتور در حالت پيش فاز كار مي كند و توان راكتيو به شبكه مي فرستد . 
از گفتار فوق نتيجه مي شود كه با تغيير جريان تحريك ( مدار رتور ) كه جرياني DC است ، ضريب توان موتور سنكرون سه فاز را مي توان كنترل نمود . بايد دانست كه در تمامي مراحل موتور از شبكه توان اكتيو (P) مي كشد اما توان راكتيو موتور (Q) به نحوه تحريك بستگي دارد . 
اگر موتور بي بار باشد تغيير جريان تحريك باعث مي گردد كه موتور گاهي بصورت مقاومت ، گاهي بصورت سلف و گاهي بصورت خازن عمل نمايد . موتور سنكرون بي بار را كندانسور سنكرون مي نامند و در سيستمهاي انتقال انرژي جهت تنظيم ولتاژ مورد استفاده قرار مي گيرد . در صنعت نيز گاهي براي بهبود ضريب توان بجاي خازن از موتورهاي سنكرون در حالت پيش فاز استفاده مي شود . 
در اينجا لازم است قدري درباره ساختمان ماشينهاي سنكرون سه فاز اعم از موتور و ژنراتور بحث شود . شكل ۱ و ۶-۱ شماي استاتور اين ماشينها را نشان مي دهد . درون شيارهاي استاتور سيم پيچي سه فاز استاتور جا سازي شده است و استاتور در اين ماشينها شبيه استاتور ماشينهاي القائي فصل قبل است . در شكل ۱ و ۶-۱ شماي دو نوع رتور براي ماشينهاي سنكرون نشان داده شده است :
۱- رتور با قطب هاي برجسته كه در آن برجستگي قطبها مشهود است و قطبها توسط سيم پيچي تحريك يا سيم پيچي ميدان تحريك مي شوند . واضح است كه در اين نوع ماشينها شكاف هوائي ( فاصله بين رتور و استاتور ) غير يكنواخت است . در زير قطبها شكاف هوائي كم و در ميان قطبها شكاف هوائي زيادي حاصل مي شود شكل ۱ و ۶-۱ .
۲- رتور استوانه يا رتور غير برجسته ، در اين نوع ماشينها شكاف هوائي درون ماشين كاملا يكنواخت است و رتور بصورت يك استوانه نسبتا كامل ساخته مي شود ۰ شل ۱ و ۶-۱) . 
شكل (۲ و ۶-۱) شماي بيرون ماشين سنكرون را نشان مي دهد . مي بينيم از استاتور سه پايانه خارج مي شود كه مربوط به سيستم سه فاز استاتور است . تغذيه جريان DC تحريك مربوط به رتور If نيز از طريق حلقه هاي لغزان موجود بر روي محور ماشين انجام مي شود . شكل ۳ و ۶-۱ وضعيت سيم پيچي هاي سه فاز استاتور و سيم پيچ تحريك را نشان مي دهد.

 
ساختمان ماشينهاي سنكرون سه فاز
استاتور ماشينهاي سنكرون سه فاز اعم از ژنراتور و موتور حاوي سيم پيچي سه فازي است كه درون شيارهاي استاتور جا سازي شده و رد طلو محيط آن پخش و توزيع گرديده اند . استاتور ماشينهاي سنكرون سه فاز شبيه ماشينهاي القائي سه فاز است . 
استاتور در ژنراتور بار را تغذيه مي كند و در موتور سنكرون به شبكه وصل مي شود تا جريان به درون موتور سرازير شود . در هر دو حال جريان استاتور يك جريان AC است . به سيم پيچي استاتور سيم پيچي آرميچر نيز گفته مي شود و اين امر بر خلاف ماشينهاي DC است . زيرا در ماشينهاي DC سيم پيچي آرميچر بر روي رتور قرار دارد . سيم پيچي استاتور يا آرميچر در ماشينهاي سنكرون طوري طراحي مي شوند كه جريان و ولتاژ زيادي را تحمل نمايند . 
رتور ماشينهاي سنكرون حاوي سيم پيچي تحريك يا سيم پيچي ميدان است و اين سيم پيچي توسط جريان DC تحريك مي گردد . شكل ۶-۱ شماي كلي ماشينهاي سنكرون را نشان مي دهد و قبلا قدري راجع به ان صحبت كرديم . همانطور كه در شكل ۶-۱ ديديم رتور اين ماشينها بر دو نوع است:
۱- رتور قطب برجسته : اين رتورها عمدتا در ماشينهائي بكار مي رود كه سرعت سنكرون آنها كم است . 
۲- رتور قطب برجسته : اين رتورها عمدتا در ماشينهائي بكار مي رود كه سرعت سنكرون آنها زياد است . 
در اينجا بد نيست بدانيد در نيروگاههاي بخاري از ژنراتورهاي با رتور استوانه اي ( غير برجسته ) استفاده مي شود . در نيروگاههاي ديگر كه سعرت چرخش توربين متصل به محور ژنراتور كم است از رتورهاي قطب برجسته استفاده مي شود. شكل ۶-۲ تصوير يك ژنراتور با قطب استوانه اي ( غير برجسته ) عظيم الجثه را نشان مي دهد و شكل ۶-۳ تصوير يك ژنراتور قطب بر جسته را به نمايش مي گذارد . در اين فصل ابتدا راجع به عملكرد ماشينهاي سنكرون بارتور استوانه اي در حالت ماندگار مانا بحث مي شود و سپس اثر برجستگي قطبها را مطرح مي سازيم . 

ژنراتور سنكرون
شكل ۱ و ۶-۴ را در نظر مي گيريم و فرض مي كنيم اگر جريان (If) DC از سيم پيچي تحريك رتور بگذرد شاري با توزيع سينوسي در شكاف هوايي ايجاد مي كند . حال اگر رتور توسط محرك اوليه مثل موتور ديزل يا تورين يا موتور DC چرخانده شود يك ميدان گردان در شكاف هوائي حاصل مي شود . به اين ميدان لفظ ميدان تحريك نيز اطلاق مي شود . 
اين ميدان در سيم پيچهاي سه فاز آرميچر ( cc/,bb/ , aa/ در شكل ۶-۴ ) ولتاژ القاء مي كند و اين سه ولتاژ القائي در شكل ۲ و ۶-۴ نشان داده شده است . اين ولتاژها از نظر دامنه يكسان ، اما با هم ۱۲۰درجه الكتريكي اختلاف فاز دارند . به اين ولتاژها نامهاي زير اطلاق مي گردد و با علامت Ef مشخص مي شوند.
۱- ولتاژ القاء شده 
۲- ولتاژ توليد شده
۳- ولتاژ داخلي
۴- ولتاژ تحريك
گفتني است كه سرعت رتور سرعت سنكرون و فركانس ولتاژهاي القائي طبق رابطه زير بهم مربوط مي شوند :
(۶-۱)  
يا : 
(۶-۲)  

N سرعت رتور ( سرعت سنكرون ) بر حسب دور در دقيقه بوده و p تعداد قطبهاي رتور است . مقدار موثر ولتاژ تحريك (Ef) از رابطه ۵-۲۷ فصل قبل قابل استحصال است .
(۶-۳) Ef=4/44f f Nkw

f  شار هر قطب بخاطر جراين تحريك If تعبير مي شود . N تعداد حلقه ها يا دور ها در هر فاز بوده و Kw ضريب سيم پيچي نام دارد . از روابط (۶-۲) و (۶-۳) داريم :
(۶-۴) Ef  nf

مي بينيم ولتاژ تحريك (Ef) كه همان ولتاژ القائي يا ولتاژ داخلي يا ولتاژ توليد شده مي باشد ، با شار تحريك و سرعت متناسب است . واضح است كه شار تحريك (f) نيز با جريان تحريك If تناسب دارد . تغييرات ولتاژ تحريك Ef بر حسب جريان تحريك (If) تحت سرعت ثابت در شكل ۶-۵ نشان داده شده است . ولتاژ القائي مربوط به If=0 بخاطر پديده پس ماند مي باشد . 
در ابتدا تغييرات Ef بر حسب If خطي است ، اما پس از عبور از مرحله تغييرات خطي اگر If زياد شود f ديگر با If رابطه خطي ندارد مساله اشباع و لذا طبق محني شكل ۶-۵ Ef نيز تقريبا ثابت مي شود . به منحني شكل ۶-۵ مشخصه مدار باز ژنراتور سنكرون سه فاز نيز اطلاق مي شود
بايد دانست در حالت بي باري يعني در حالتي كه بار به پايانه هاي استاتور وصل نباشد ، در اينصورت Ef معادل ولتاژ پايانه ژنراتور است كه م يتوان انرا با ولت متر اندازه گيري نمود . بهمين دليل به مشخصه شكل ۶-۵ مشخصه مدار باز يا OCC اطلاق مي شود .
نام ديگر اين منحني مشخصه مغناطيس شوندگي است . اگر در شكل ۳ و ۶-۱ پايانه هاي استاتور ژنراتور سنكرون به بار سه فاز متصل شود جريان هاي Ic , Ib , Ia برقرار مي گردد فركانس اين جريان ها با Ef يكسان است . اين سه جريان نيز ميدان گردان در شكاف هوائي پديد مي اورند .
لذا متجه شار در شكاف هوائي از مجموع دو شار گردان رتور و استاتور حاصل مي گردد . ايد دانست سرعت چرخش اين دو شار يكسان بوده و همان سرعت سنكرون است رابطه ۶-۱ . گيريم f شار حاصله توسط جراين تحريك If و a بخاطر جريان استاتور Ia حاصل شود . به a شار عكس العمل آرميچر نيز گفتهمي شود . پس :
شار منتجه رد شكاف هوائي ( از اشباع صرفنظر شده است ) r=f+a= 
بايد دانست سرعت دوران هر سه شار فوق الذكر در شكاف هوائي همان سرعت سنكرون است ( رابطه ۶-۱) شكل ۶-۶ نمودار فازوري فضايي اين سه شار را نشان مي دهد .
 mmf مربوط به رتور Ff كه در اثر جريان تحريك If حاصل مي شود شار f  را توليد مي كند و همگي در يك امتداد  نشان داده شده اند . ولتاژ تحريك Ef بخاطر اصل فاراده از f بميزان ۹۰ درجه عقب مي افتد . گيريم جريان استاتور  Ia از Ef بميزان  درجه عقب باشد . mmf مربوط به Ia كه با Fa نشان داده مي شود شار a را توليد مي كند و همگي در امتداد Ia در شكل ۶-۶ نشان داده شده اند . mmf منتجه يا Fr بقرار زير است :
Fr=Ff+Fa 

اگر از اشبع صرفنظر شود در اينصورت r نيز منتجه f و a خواهد بود و بايد دانست r را همان Fr توليد مي نمايد . در قسمتهاي بعدي درباره رابطه mmf ها و شارها بيشتر صحبت مي شود . 

شين بي نهايت
ژنراتورهي سنكرون سه فاز عمدتا به سيستم قدرت متصل اند و بندرت به تنهايي بارهاي خاص و محلي را تامين مي كنند . در صورتيكه ژنراتورهاي سنكرون سه فاز به شبكه قدرت وصل اند و مشتركا بار مشتركين را تامين مي كنند در اينصورت اصطلاحا مي گويند كه ژنراتورها به شين بي نهايت وصل اند . 
از انجائيكه تعداد ژنراتورهاي متصل به شبكه زياد بوده و اندازه اين ژنراتورها نسبتا بزرگ و حجيم است لذا ولتاژ و فركانس شين بي نهايت به سختي قابل تغيير است و ثابت مي باشد . مصرف كننده ها بار از نقاط مختلف شين بي نهايت توسط انشعابهائي تغذيه مي شوند . 
شكل ۶-۷ يك شين بي نهايت را كه گاهي نيز به آن شبكه بهم پيوسته نيز اطلاق مي شود ، نشان مي دهد . معمولا ولتاژ پايانه هاي ژنراتورهاي مدرن امروز حدود ۳۳ كيلو ولت است . لذا براي وصل ژنراتورها به شين بي نهايت يا شبكه بهم پيوسته از ترانسفور ماتور استفاده مي شود . 
پس از افزايش ولتاژ ژنراتورها توسط ترانسفورماتورها اين ژنراتورها توسط خطوط انتقال انرژي به شين بي نهايت با شبكه بهم پيوسته وصل مي شوند . علت انكه ولتاژ خطوط انتقال انرژي بالاست آنستكه بازده سيستم افزايش يابد و از تلفات كاسته گردد . همانطور كه از شكل ۶-۷ پيداست خطوط انتقال انرژي فشار قوي از شين بي نهايت با شبكه منشعب شده تا مراكز بار تغذيه نمايد . در مراكز بار از ترانسفور ماتورهاي كاهنده استفاده مي شود تا بارهاي خانگي و بارهاي صنعتي و بارهاي تجاري تغذيه شوند . 
  • بازدید : 88 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۷صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

ماشينهاي سنكرون تحت سرعت ثابتي بنام سرعت سنكرون مي چرخند . و جزء ماشينهاي جريان متناوب (AC) محسوب مي شوند . در اين ماشينها بر خلاف ماشينهاي القائي ( آسنكرون ) ميدان گردان شكاف هوائي ورتور با يك سرعت كه همان سرعت سنكروه است مي چرخند . ماشينهاي سنكروه سه فاز بر دو نوع اند . 
۱- ژنراتورهاي سنكرون سه فاز يا الترناتورها
۲- موتورهاي سنكروه سه فاز
امروزه ژنراتورهاي سنكرون سه فاز ستون فقرات شبكه هاي برق را در جهان تشكيل مي دهد و ژنراتورهاي عظيم در نيروگاهها وظيفه توليد انرژي الكتريكي را به دوش مي كشند . موتورهاي سنكرون در مواقعي بكار مي روند كه به سرعت ثابت نياز داشته باشيم 
البته موتورهاي سنكرون تكفاز كوچكي هم وجود دارد كه در فصل بعد راجع به ان اشاره مي كنيم . نوع خطي موتورهاي سنكرون بنام موتورهاي سنكرون خطي يا LSM نيز در سيستم هاي حمل و نقل بكار مي رود .
يكي از مزاياي عمده موتورهاي سنكرون اينست كه مي تواند از شبكه توان راكتيو دريافت و يا به شبكه توان راكتيو تزريق كند . ماشينهاي سنكرون اعم از ژنراتور و موتور جزء ماشينهاي دو تحريكه محسوب مي شوند زيرا سيم پيچ رتور آنها توسط منبع DC تغذيه گشته و از استاتور انها جريان AC مي گذرد . بايد دانست ساختمان ژنراتور و موتور سنكرون سه فاز شبيه يكديگر است . شار شكاف هوائي در اين ماشينها منتجه شارهاي حاصله از جراين رتور و جريان استاتور مي باشد . 
در ماشينهاي القائي ( فصل قبل ) تنها عامل تحريك كننده جريان استاتور محسوب مي شد ، زيرا جريان رتور بر اثر عمل القاء پديد مي امد . لذا موتورهاي القائي همواره در حالت پس فاز مورد بهره برداري قرار مي گيرند ، زيرا به جريان پس فاز راكتيوي نياز داريم تا شار در ماشين حاصل شود . اما در موتورهاي سنكرون اگر مدار تحريك رتور ، تحريك لازم را فراهم سازد ، استاتور جريان راكتيو نخواهد كشيد و موتور در حالت ضريب توان واحد كار خواهد كرد . 
اگر جريان تحريك رتور كاهش مي يابد ، جريان راكتيو از شبكه به موتور سرازير مي شود تا به رتور جهت مغناطيس كننده گي ماشين كمك كند . در اينصورت موتور سنكرون سه فاز در حالت پس فاز كار خواهد كرد . اگر جريان تحريك رتور زياد شود ( ميدان رتور افزايش مي يابد ) در اينصورت جريان راكتيو پيش فاز از شبكه كشيده مي شود تا با ميدان رتور به مخالفت برخيزد . در اينصورت موتور در حالت پيش فاز كار مي كند و توان راكتيو به شبكه مي فرستد . 
از گفتار فوق نتيجه مي شود كه با تغيير جريان تحريك ( مدار رتور ) كه جرياني DC است ، ضريب توان موتور سنكرون سه فاز را مي توان كنترل نمود . بايد دانست كه در تمامي مراحل موتور از شبكه توان اكتيو (P) مي كشد اما توان راكتيو موتور (Q) به نحوه تحريك بستگي دارد . 
اگر موتور بي بار باشد تغيير جريان تحريك باعث مي گردد كه موتور گاهي بصورت مقاومت ، گاهي بصورت سلف و گاهي بصورت خازن عمل نمايد . موتور سنكرون بي بار را كندانسور سنكرون مي نامند و در سيستمهاي انتقال انرژي جهت تنظيم ولتاژ مورد استفاده قرار مي گيرد . در صنعت نيز گاهي براي بهبود ضريب توان بجاي خازن از موتورهاي سنكرون در حالت پيش فاز استفاده مي شود . 
در اينجا لازم است قدري درباره ساختمان ماشينهاي سنكرون سه فاز اعم از موتور و ژنراتور بحث شود . شكل ۱ و ۶-۱ شماي استاتور اين ماشينها را نشان مي دهد . درون شيارهاي استاتور سيم پيچي سه فاز استاتور جا سازي شده است و استاتور در اين ماشينها شبيه استاتور ماشينهاي القائي فصل قبل است . در شكل ۱ و ۶-۱ شماي دو نوع رتور براي ماشينهاي سنكرون نشان داده شده است :
۱- رتور با قطب هاي برجسته كه در آن برجستگي قطبها مشهود است و قطبها توسط سيم پيچي تحريك يا سيم پيچي ميدان تحريك مي شوند . واضح است كه در اين نوع ماشينها شكاف هوائي ( فاصله بين رتور و استاتور ) غير يكنواخت است . در زير قطبها شكاف هوائي كم و در ميان قطبها شكاف هوائي زيادي حاصل مي شود شكل ۱ و ۶-۱ .
۲- رتور استوانه يا رتور غير برجسته ، در اين نوع ماشينها شكاف هوائي درون ماشين كاملا يكنواخت است و رتور بصورت يك استوانه نسبتا كامل ساخته مي شود ۰ شل ۱ و ۶-۱) . 
شكل (۲ و ۶-۱) شماي بيرون ماشين سنكرون را نشان مي دهد . مي بينيم از استاتور سه پايانه خارج مي شود كه مربوط به سيستم سه فاز استاتور است . تغذيه جريان DC تحريك مربوط به رتور If نيز از طريق حلقه هاي لغزان موجود بر روي محور ماشين انجام مي شود . شكل ۳ و ۶-۱ وضعيت سيم پيچي هاي سه فاز استاتور و سيم پيچ تحريك را نشان مي دهد.
ساختمان ماشينهاي سنكرون سه فاز
استاتور ماشينهاي سنكرون سه فاز اعم از ژنراتور و موتور حاوي سيم پيچي سه فازي است كه درون شيارهاي استاتور جا سازي شده و رد طلو محيط آن پخش و توزيع گرديده اند . استاتور ماشينهاي سنكرون سه فاز شبيه ماشينهاي القائي سه فاز است . 
استاتور در ژنراتور بار را تغذيه مي كند و در موتور سنكرون به شبكه وصل مي شود تا جريان به درون موتور سرازير شود . در هر دو حال جريان استاتور يك جريان AC است . به سيم پيچي استاتور سيم پيچي آرميچر نيز گفته مي شود و اين امر بر خلاف ماشينهاي DC است . زيرا در ماشينهاي DC سيم پيچي آرميچر بر روي رتور قرار دارد . سيم پيچي استاتور يا آرميچر در ماشينهاي سنكرون طوري طراحي مي شوند كه جريان و ولتاژ زيادي را تحمل نمايند . 
رتور ماشينهاي سنكرون حاوي سيم پيچي تحريك يا سيم پيچي ميدان است و اين سيم پيچي توسط جريان DC تحريك مي گردد . شكل ۶-۱ شماي كلي ماشينهاي سنكرون را نشان مي دهد و قبلا قدري راجع به ان صحبت كرديم . همانطور كه در شكل ۶-۱ ديديم رتور اين ماشينها بر دو نوع است:
۱- رتور قطب برجسته : اين رتورها عمدتا در ماشينهائي بكار مي رود كه سرعت سنكرون آنها كم است . 
۲- رتور قطب برجسته : اين رتورها عمدتا در ماشينهائي بكار مي رود كه سرعت سنكرون آنها زياد است . 
در اينجا بد نيست بدانيد در نيروگاههاي بخاري از ژنراتورهاي با رتور استوانه اي ( غير برجسته ) استفاده مي شود . در نيروگاههاي ديگر كه سعرت چرخش توربين متصل به محور ژنراتور كم است از رتورهاي قطب برجسته استفاده مي شود. شكل ۶-۲ تصوير يك ژنراتور با قطب استوانه اي ( غير برجسته ) عظيم الجثه را نشان مي دهد و شكل ۶-۳ تصوير يك ژنراتور قطب بر جسته را به نمايش مي گذارد . در اين فصل ابتدا راجع به عملكرد ماشينهاي سنكرون بارتور استوانه اي در حالت ماندگار مانا بحث مي شود و سپس اثر برجستگي قطبها را مطرح مي سازيم . 

ژنراتور سنكرون
شكل ۱ و ۶-۴ را در نظر مي گيريم و فرض مي كنيم اگر جريان (If) DC از سيم پيچي تحريك رتور بگذرد شاري با توزيع سينوسي در شكاف هوايي ايجاد مي كند . حال اگر رتور توسط محرك اوليه مثل موتور ديزل يا تورين يا موتور DC چرخانده شود يك ميدان گردان در شكاف هوائي حاصل مي شود . به اين ميدان لفظ ميدان تحريك نيز اطلاق مي شود . 
اين ميدان در سيم پيچهاي سه فاز آرميچر ( cc/,bb/ , aa/ در شكل ۶-۴ ) ولتاژ القاء مي كند و اين سه ولتاژ القائي در شكل ۲ و ۶-۴ نشان داده شده است . اين ولتاژها از نظر دامنه يكسان ، اما با هم ۱۲۰درجه الكتريكي اختلاف فاز دارند . به اين ولتاژها نامهاي زير اطلاق مي گردد و با علامت Ef مشخص مي شوند.
۱- ولتاژ القاء شده 
۲- ولتاژ توليد شده
۳- ولتاژ داخلي
۴- ولتاژ تحريك
گفتني است كه سرعت رتور سرعت سنكرون و فركانس ولتاژهاي القائي طبق رابطه زير بهم مربوط مي شوند :
(۶-۱)  
يا : 
(۶-۲)  

N سرعت رتور ( سرعت سنكرون ) بر حسب دور در دقيقه بوده و p تعداد قطبهاي رتور است . مقدار موثر ولتاژ تحريك (Ef) از رابطه ۵-۲۷ فصل قبل قابل استحصال است .
(۶-۳) Ef=4/44f f Nkw

f  شار هر قطب بخاطر جراين تحريك If تعبير مي شود . N تعداد حلقه ها يا دور ها در هر فاز بوده و Kw ضريب سيم پيچي نام دارد . از روابط (۶-۲) و (۶-۳) داريم :
(۶-۴) Ef  nf

مي بينيم ولتاژ تحريك (Ef) كه همان ولتاژ القائي يا ولتاژ داخلي يا ولتاژ توليد شده مي باشد ، با شار تحريك و سرعت متناسب است . واضح است كه شار تحريك (f) نيز با جريان تحريك If تناسب دارد . تغييرات ولتاژ تحريك Ef بر حسب جريان تحريك (If) تحت سرعت ثابت در شكل ۶-۵ نشان داده شده است . ولتاژ القائي مربوط به If=0 بخاطر پديده پس ماند مي باشد . 
در ابتدا تغييرات Ef بر حسب If خطي است ، اما پس از عبور از مرحله تغييرات خطي اگر If زياد شود f ديگر با If رابطه خطي ندارد مساله اشباع و لذا طبق محني شكل ۶-۵ Ef نيز تقريبا ثابت مي شود . به منحني شكل ۶-۵ مشخصه مدار باز ژنراتور سنكرون سه فاز نيز اطلاق مي شود
بايد دانست در حالت بي باري يعني در حالتي كه بار به پايانه هاي استاتور وصل نباشد ، در اينصورت Ef معادل ولتاژ پايانه ژنراتور است كه م يتوان انرا با ولت متر اندازه گيري نمود . بهمين دليل به مشخصه شكل ۶-۵ مشخصه مدار باز يا OCC اطلاق مي شود .
نام ديگر اين منحني مشخصه مغناطيس شوندگي است . اگر در شكل ۳ و ۶-۱ پايانه هاي استاتور ژنراتور سنكرون به بار سه فاز متصل شود جريان هاي Ic , Ib , Ia برقرار مي گردد فركانس اين جريان ها با Ef يكسان است . اين سه جريان نيز ميدان گردان در شكاف هوائي پديد مي اورند .
لذا متجه شار در شكاف هوائي از مجموع دو شار گردان رتور و استاتور حاصل مي گردد . ايد دانست سرعت چرخش اين دو شار يكسان بوده و همان سرعت سنكرون است رابطه ۶-۱ . گيريم f شار حاصله توسط جراين تحريك If و a بخاطر جريان استاتور Ia حاصل شود . به a شار عكس العمل آرميچر نيز گفتهمي شود . پس :
شار منتجه رد شكاف هوائي ( از اشباع صرفنظر شده است ) r=f+a= 
بايد دانست سرعت دوران هر سه شار فوق الذكر در شكاف هوائي همان سرعت سنكرون است ( رابطه ۶-۱) شكل ۶-۶ نمودار فازوري فضايي اين سه شار را نشان مي دهد .
 mmf مربوط به رتور Ff كه در اثر جريان تحريك If حاصل مي شود شار f  را توليد مي كند و همگي در يك امتداد  نشان داده شده اند . ولتاژ تحريك Ef بخاطر اصل فاراده از f بميزان ۹۰ درجه عقب مي افتد . گيريم جريان استاتور  Ia از Ef بميزان  درجه عقب باشد . mmf مربوط به Ia كه با Fa نشان داده مي شود شار a را توليد مي كند و همگي در امتداد Ia در شكل ۶-۶ نشان داده شده اند . mmf منتجه يا Fr بقرار زير است :
Fr=Ff+Fa 

اگر از اشبع صرفنظر شود در اينصورت r نيز منتجه f و a خواهد بود و بايد دانست r را همان Fr توليد مي نمايد . در قسمتهاي بعدي درباره رابطه mmf ها و شارها بيشتر صحبت مي شود . 

شين بي نهايت
ژنراتورهي سنكرون سه فاز عمدتا به سيستم قدرت متصل اند و بندرت به تنهايي بارهاي خاص و محلي را تامين مي كنند . در صورتيكه ژنراتورهاي سنكرون سه فاز به شبكه قدرت وصل اند و مشتركا بار مشتركين را تامين مي كنند در اينصورت اصطلاحا مي گويند كه ژنراتورها به شين بي نهايت وصل اند . 
از انجائيكه تعداد ژنراتورهاي متصل به شبكه زياد بوده و اندازه اين ژنراتورها نسبتا بزرگ و حجيم است لذا ولتاژ و فركانس شين بي نهايت به سختي قابل تغيير است و ثابت مي باشد . مصرف كننده ها بار از نقاط مختلف شين بي نهايت توسط انشعابهائي تغذيه مي شوند . 
شكل ۶-۷ يك شين بي نهايت را كه گاهي نيز به آن شبكه بهم پيوسته نيز اطلاق مي شود ، نشان مي دهد . معمولا ولتاژ پايانه هاي ژنراتورهاي مدرن امروز حدود ۳۳ كيلو ولت است . لذا براي وصل ژنراتورها به شين بي نهايت يا شبكه بهم پيوسته از ترانسفور ماتور استفاده مي شود . 
پس از افزايش ولتاژ ژنراتورها توسط ترانسفورماتورها اين ژنراتورها توسط خطوط انتقال انرژي به شين بي نهايت با شبكه بهم پيوسته وصل مي شوند . علت انكه ولتاژ خطوط انتقال انرژي بالاست آنستكه بازده سيستم افزايش يابد و از تلفات كاسته گردد . همانطور كه از شكل ۶-۷ پيداست خطوط انتقال انرژي فشار قوي از شين بي نهايت با شبكه منشعب شده تا مراكز بار تغذيه نمايد . در مراكز بار از ترانسفور ماتورهاي كاهنده استفاده مي شود تا بارهاي خانگي و بارهاي صنعتي و بارهاي تجاري تغذيه شوند . 
در نيروگاه ژنراتورهاي سنكرون بستهب ه شرايط خاص بهره برداري به شين بي نهايت وصل و يا از ان جدا مي شوند . وصل ژنراتور به شين بي نهايت مقوله موازي كردن ژنراتور با شين بي نهايت را مطرح مي سازد . 
قبل از موازي كردن ژنراتور سنكرون با شبكه ژنراتور سنكرون بايد مشخصات زير را دارا باشد :
۱- هم ولتاژ شبكه يا شين بي نهايت باشد.
۲- هم فركانس شبكه يا شين بي نهايت باشد
۳- توالي فاز ژنراتور با توالي فاز شبكه يكسان باشد
۴- همفاز شين بي نهايت يا شبكه باشد
در نيروگاهها چك كردن صحت شرايط فوق توسط دستگاهي بنام سنكروسكوپ انجام مي پذيرد شكل ۶-۸ وضعيت عقربه در اين دستگاه اختلاف فاز ولتاژ ژنراتور و ولتاژ شبكه را نشان مي دهد . جهت حركت عقربه نشان م يدهد كه ژنراتور بسيار سريع و يا بسيار آرام مي چرخد . بعبارت ديگر اين امر مشخص مي سازد كه آيا فركانس ژنراتور بيشتر يا كمتر از شبكه مي باشد ؟ بايد دانست مساله چك كردن توالي فازها توسط اين دستگاه امكان پذير نيست و قبل از موازي سازي بايد حتما اين امر مورد تائيد قرار گرفته باشد زيرا خطرات جبران ناپذيري را به دنبال خواهد داشت . 
هر گاه عقربه خيلي آرام حركت مي نمود ، بعبارت ديگر فركانسها تقريبا يكسان اند و به نقطه اختلاف فاز صفر رسيد وضعيت عمودي در جهت بالا مدار شكن دژنكتور را مي بنديم و ژنراتور را به شكبه بي نهايت وصل مي نمائيم . 
در آزمايشگاه بجاي استفاده از سنكروسكوپ مي توان از سه لامپ جهت موازي كردن ژنراتور با شبكه استفاده نمود . شكل ۶-۹ شماي مربوط به اين آزمايش را نشان مي دهد . 
در اينجا محرك اوليه يك موتور DC يا موتور القائي است كه نقش تورين نيروگاه را ايفا مي كند . سرعت چرخش محور رام يتوان طوري تنيم كرد كه فركانس ژنراتور سنكرون با شين بي نهايت مساوي گردد . في المثل مي توان گفت اگر ژنراتور سنكرون سه فاز ۴ قطبي باشد بايد انرا با سرعت ۱۸۰۰ درو در دقيقه بچرخانيم تا فركانس ۶۰ هرتز حاصل گردد . 
جريان تحريك IF را مي توان طوري تنظيم نمود كه دو دولتمتر V1 و V2 يك عدد را نشان دهند شكل ۶-۹ در اينحال اگر توالي فازها يكسان باشند در اينصورت لامپها درخشندگي يكساني خواهند داشت زيرا هنوز از اختلاف فاز صفر ولتاژها مطمئن نيستيم اگر فركانسها كاملا يكسان نباشند لامپها همگام با يكديگر روشن و خاموش مي شوند زيرا هنوز از اختلاف فاز صفر ولتاژها مطمئن نيستيم . حال ببينيم اگر شرايط فوق برقرار نباشد چه رخ م يده . براي توجيه مطلب از نمودار فاز روي استفاده مي كنيم گيريم :
فاز ورهاي ولتاژهاي شين بي نهايت EA , EB , EC 
فازورهاي ولتاژهاي ژنراتور سنكرون Ea , Eb , Ec 
فازروهاي ولتاژهاي دو سر لامپها ، دامنه EAa , EAb , ECc

الف – توالي فازها و فركانسها مشابه اند . اما ولتاژها يكسان نيستند . 
شكل ۱ و ۶-۱۰ را در نظر مي گيريم . در اينصورت با دو مجموعه فازوري دروبرو هستيم كه اين دو مجموعه با سرعت يكسان مي چرخند :
۱-  EC , EB , EA مربوط به شبكه بي نهايت 
۲-  Ec , Eb , Ea   مربوط به ماشين
ولتاژ دو سر لامپها يعني ECc , Ebb , EAa با هم مساويند و لذا در اين شرايط هر سه لامپ روشن و درخشندگي يكسان دارند . براي آنكه ولتاژها يكسان شود ، بايد جريان تحريك ژنراتور If افزايش يابد.

ب- ولتاژ ها و تواي فازها يكسان اند . اما فركانسها متفاوت مي باشند.
در اينصورت با دو مجموعه فاز ئري مطابق شكل ( ۲ و ۶-۱۰) روبرو هستيم و سرعت چرخش فازورها به فركانسها بستگي دارد . گيريم در t=t1 همچون شكل ( ۲ و ۶-۱۰) ولتاژها همفاز باشند در اينحالت ولتاژ دو سر لامپها صفر است و همگي خاموش اند . اگر f1>f2 باشد در لحظه اي بعد t=t2 در شل ۲ و ۶-۱۰ با نمودار فازوري ديگري روبرو مي شويم كه در شكل ۲ و ۶-۱۰ نشان داده شده است . در اينصورت ECc , Ebb , EAa بر دو ر لامپها ظاهر شده و با درشخندگي يكسان روشن مي وشند . لذا در صورتيكه f1f2  باشد لامپها همگام با يكديگر خاموش و روشن مي شوند . 
در اين شرايط بايد سرعت چرخش ژنراتور را افزايش داد تا خاموش شدن و روشن شدن همگام لامپها به آرامي صورت مي پذيرد . بايد دانست تغيير سرعت ژنراتور ، ولتاژهاي ماشين را تغيير مي دهد ، لذا بايد If را تنظيم نمود تا ولتاژها مشابه باقي بمانند . 
  • بازدید : 55 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۲صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

تئوري ميدان چرخان – وجه اشتراك ماشين‌هاي سنكرون و آسنكرون – توليد ميدان مغناطيسي با توزيع سينوسي – ساختمان انواع ماشين‌هاي القايي سه‌فاز – عملكرد ماشين القايي در بي‌باري و بارداري – مفهوم لغزش – نمودار گشتاورـ سرعت و تشريح نواحي سه‌گانه ترمزي، موتوري و ژنراتوري ماشين القايي – توان فاصله هوايي – استخراج مدار معادل دقيق و تعيين پارامترهاي آن با آزمايش سه‌گانه – محاسبه عملكرد موتور القايي سه‌فاز – تغييرات مشخصه گشتاور و سرعت با شكل شيار روتور – كلاس طراحي و كد راه‌اندازي و راه‌اندازي – روش‌هاي كنترل سرعت از طرف روتور و از طرف استاتور – آشنايي با نحوه عمل و گشتاور راه‌اندازي موتور آسنكرون تك‌فاز – آشنايي با اصول كار ماشين‌هاي سنكرون – گشتاور و مفهوم زاويه بار در ماشين سنكرون
) هارمونيك : هارمونيك مؤلفه سينوسي يك موج يا مقدار متناوبي است كه فركانس آن مضرب صحيحي از فركانس موج اصلي مي‎باشد . 
۲-۱-۳) هارمونيكهاي مشخصه : هارمونيك هائي مي‎باشند كه تجهيزات توليد كننده هارمونيك به خصوص يكسو كننده ها در طول كار عادي خود توليد مي نمايند . 
۳-۱-۳)هارمونيك هاي غير مشخصه : هارمونيكهائي مي‎باشند كه تجهيزات توليد كننده هارمونيك به خصوص يكسو كننده ها در طول كار عادي خود توليد نمي نمايند ولي ممكن است در اثر عدم تقارن يا تعادل سيستم برق و يا به علت اشكالات يكسو كننده ها ايجاد گردند . 
۴-۱-۳) مرتبه يا نوع هارمونيك : مرتبه يا نوع هارمونيك ، حاصل تقسيم فركانس هارمونيك بر فركانس موج اصلي است . 
۵-۱-۳) محل تغذيه يا نقطه اتصال مشترك : نقطه اتصال مشترك ، شينه اي از شبكه عمومي شركت برق است كه از نظر الكتريكي نزديكترين نقطه به مصرف كننده جديد يا مورد مطالعه مي‎باشد . از اين شينه بارهاي ساير مصرف كننده هاي نيز تغذيه شده و يا ممكن است بعداً از آن تغذيه گردند . 
۶-۱-۳) اعوجاج هارمونيكي : اعوجاج هارمونيكي ، انحراف يك شكل موج يا مقدار تناوبي نسبت به شكل سينوسي به علت اضافه شدن يك يا چند هارمونيك به موج اصلي سينوسي مي‎باشد . 
۷-۱-۳) اعوجاج تكي جريان : اعوجاج تكي جريان ، مقدار مؤثر يك جريان هارمونيكي از مرتبه مشخص مي‎باشد كه بصورت درصدي از مقدار مؤثر موج اصلي جريان سينوسي بيان مي‎شود . 
۸-۱-۳) اعوجاج تكي ولتاژ : اعوجاج تكي ولتاژ ،‌ مقدار مؤثر يك ولتاژ هارمونيكي از مرتبه مشخص مي‎باشد كه بصورت درصدي از مقدار مؤثر موج اصلي ولتاژ سينوسي بيان مي‎شود . 
۹-۱-۳) اعوجاج كلي جريان : اعوجاج كلي جريان ، مقدار مؤثر كليه جريانهاي هارمونيكي است كه بصورت درصدي از مقدار مؤثر موج اصلي جريان سينوسي بيان شده و از رابطه زير محاسبه مي گردد .
(۱-۳)                                                                                 
كه در آن   اعوجاج تكي جريان مرتبه n مي‎باشد . 
۱۰-۱-۳) اعوجاج كلي ولتاژ : اعوجاج كلي ولتاژ ، مقدار مؤثر كليه ولتاژهاي هارمونيكي است كه بصورت درصدي از مقدار مؤثر موج اصلي ولتاژ سينوسي بيان شده و از رابطه زير محاسبه مي گردد .
(۲-۳)                                                                                   
كه در آن   اعوجاج تكي ولتاژ مرتبه مي‎باشد . 
  2-3)  تعريف و مفهوم هارمونيكها : 
امروزه واژه هارمونيك و هارمونيك ها در رابطه با مسائل سيستم قدرت و توزيع زياد به كارمي رود جهت درك بهتر نسبت به اين واژه ابتدا به پاره اي از مفاهيم مربوط به هارمونيك هاي سيستم مي‎پردازيم . 
اساساً هر موج تناوبي مي‎تواند به وسيله مجموعه اي از موج هاي سينوسي توصيف گردد كه اين مجموعه بنام سري فوريه رياضي دان فرانسوي معروف است . فركانس هريك از موجهاي سينوسي اين مجموعه ضريب صحيحي از فركانس پايه تعريف مي گردد . جمله اي كه فركانس آن همان فركانس پايه است هارمونيك اول يا بعضي اوقات پايه ناميده مي‎شود . جمله اي كه فركانس آن دو برابر فركانس پايه است هارمونيك دوم  و بقيه به همين صورت نامگذاري مي گردند موجهاي متقارن تنها داراي هارمونيك هاي فرد مي باشند در حاليكه  موجهاي غير متقارن علاوه بر هارمونيك هاي فرد داراي هارمونيك هاي زوج نيز مي باشند . 
شكل ۱-۳ دو نمونه موج نامتقارن و متقارن را نشان مي‎دهد .
                                           
                  
موجها ممكن است متوسطي غير از صفر داشته باشد در اينگونه موارد در مجموعه سري فوريه يك جمله سينوسي با فركانس صفر وجود خواهد داشت كه در مفهوم مهندسي برق نشان دهنده مؤلفه جريان مستقيم موجDC مي‎باشد . 
بيشتر وسايل و تجهيزات سيستم قدرت متقارن مي‎باشد  و در نتيجه حالت مانا تنها هارمونيك هاي فرد بدون مؤلفهDC توليد مي گردد . تقارن در اينجا به اين معني است كه وقتي جريان از يك وسيله خارج مي‎گردد  ، همان مشخصه را مي بيند كه در زمان ورود به وسيله حس كرده است يا بعبارت ديگر پاسخ وسيله به جريانهاي مثبت و منفي يكسان است . ولي موارد استثنايي عدم تقارن هم وجود دارد .فرضاً يكسو كننده هاي نيم موج ، جريانهاي نامتقارن توليد مي كنند كه هم داراي هارمونيك هاي زوج و هم مؤلفه DC  مي باشند . 
شكل ۲-۳ شكل موج جريان يك يكسو كننده نيم موج را نشان مي‎دهد يكسو كننده هاي تمام موج و اينورتورهاي قدرت نيز چنانكه قسمت مثبت و منفي موج توليدي آنها دقيقاً يكسان نباشد ايجاد هارمونيك هاي زوج مي نمايند . 
        
                                 
تجهيزاتي كه بر اساس تخليه الكتريكي و يا ايجاد جرقه كار مي كنند ممكن است بعلت صحيح نبودن زمان جرقه زدن آنها توليد هارمونيك زوج نمايند اين مسئله در مورد كوره هاي قوسي در زمان ذوب كردن آهن هاي قراضه پيش مي‎آيد . 
موج مربعي كه در شكل ۳-۳ نشان داده شده است . يكي از شكل موج هايي است كه زياد در بررسي و مطالعات هارمونيك ها بكار مي رود تجهيزات بسياري مانند يكسو كننده ها و كروه هاي قوسي كه توليد هارمونيك مي كنند جريان و يا ولتاژ آنها را مي‎توان براي بررسيها تقريباً بصورت يك موج مربعي در نظر گرفت . سري فوريه يك موج مربعي كه پيك آن V مي‎باشد بصورت زير است .
(۳-۳)                          
ملاحظه مي گردد كه در سري فوق هارمونيك زوج و مؤلفه DC وجود ندارد و دامنه هارمونيك سوم يك سوم دامنه پايه و دامنه هارمونيك پنجم يك پنجم دامنه پايه و ….. مي‎باشد  .
                                     
در بيشتر محاسبات و بررسيهاي سيستم قدرت از مقدار مؤثر(RMS ) موجهاي جريان و يا ولتاژ استفاده مي‎گردد. براي يك موج سينوسي مقدار مؤثر ۷/۷۰ در صد مقدار پيك موج مي‎باشد در مورد موجهاي غير سينوسي مقدار مؤثر از رابطه زير بايستي بدست آيد . 
(۴-۳)                                                                  
كه   و مقدار مؤثر هارمونيك ۱و ۲ موج اصلي مي باشند . 

۳-۳) تاريخچه و بررسي مقدماتي هارمونيك ها : 
وجود هارمونيك ها در سيستم قدرت مسأله جديدي نيست هارمونيك ها در دهه ۱۹۲۰ و اواخر ۱۹۳۰ زمانيكه شكل موج هاي ولتاژها و جريانهاي تغيير شكل يافته در خطوط انتقال مشاهده شدند تشخيص داده شدند در آن هنگام موضوع اصلي ، تأثير هارمونيك ها در ماشينهاي سنكرون و القائي ، سيمهاي ارتباطي ( تلفن ) و خازنهاي قدرت بودند .
نتيجه بعضي از تحقيقات آن زمانها در مورد يك خط انتقال ۲۲۰ كيلو ولت ۴۰۰ كيلومتري و يك موتور القائي بشرح زير بوده است  . 
چنانكه ولتاژ ابتداي خط حاوي ۷ درصد هارمونيك سوم باشد ، ولتاژ انتهاي خط در حالت بي باري داراي ۵۳ درصد هارمونيك سوم خواهد بود . 
هارمونيك سوم در انتهاي خط بار كامل از ۵۳ درصد به ۲۹ درصد كاهش پيدا 
     مي كند . 
در صورت وجود هارمونيك ضريب قدرت در طرف ژنراتور خط انتقال برابر ۸۴۸/۰ مي‎باشد ( در حالتيكه بدون وجود هارمونيك ضريب قدرت برابر ۹۶/۰ است . ) 
در طرف مصرف كننده خط انتقال وقتي ولتاژ داراي هارمونيك است ضريب قدرت برابر ۸۲/۰ مي‎باشد . در صورتيكه توسط دستگاه اندازه گيري ۷۵/۰ اندازه گيري مي گردد . 
براي يك موتور القائي كه در سال ۱۹۳۰ ساخته شده است هارمونيك ها باعث لرزش و سرو صداي زياد شده اند . اندازه گيريهاي توان ورودي با تغيير هارمونيك هاي مربوطه تغيير مي كنند  و همچنين جريانهاي رتور نيز بخاطر مقادير مختلف هارمونيك هاي موجود متفاوت هستند . 
مسائل فوق كه در دهه ۱۹۳۰ وجود داشته اند ممكن است  امروزه هم وجود داشته باشند  .عكس العمل سازندگان در برابر هارمونيك ها ، ساختن تجهيزاتي بوده است تا تحمل هارمونيك هاي بيشتر كاهش اثرات متقابل را داشته باشند. همچنين هارمونيك ها كاهش داده شده و گاهي از طريق نوع اتصالات ترانسفورماتورها حذف شده اند . البته نوع اتصالات ترانسفورماتورها ، هارمونيك مؤلفه صفر را كاهش مي‎دهد . بعنوان فيلتر دو مسيره عمل مي‎كند و در نتيجه بار و سيستم را محافظت مي‎كند معذالك بنظر مي رسد كه هارمونيك ها دوباره يك مسئله جدي شده اند و بعنوان يك عامل خسارت زننده به مصرف كنندگان و شبكه قدرت امروزه مسأله هارمونيك ها را در عوامل زيادي مي‎توانند جستجو كرد مطرح مي‎شوند . 
۱-۳-۳) افزايش اساسي بارهاي غير خطي :
در نتيجه تكنولوژي جديد ، وسايلي مثل يكسو كننده هاي كنترل شده ترانزيستوري و كنترل كننده هاي ميكروپروسسوري توليد بار حاوي هارمونيك درسيستم مي نمايند . 
۲-۳-۳) تغيير در فلسفه طراحي تجهيزات : 
در گذشته تجهيزات بر اساس ضريب اطمينان هاي بزرگ  و بالاتر از ظرفيت مورد نياز طراحي نمي‎شده‎اند ولي در حال حاضر به علت رقابت شديد ميان سازندگان دستگاه هاي برق ، تجهيزات دقيقتر طراحي شده و بر اساس ظرفيت خواسته  شده مي‎باشد . 
فرضاً تجهيزاتي كه هسته آهني دارند نقطه كار آنها بيشتر در ناحيه غير خطي مي‎باشد . عمل نمودن آنها در اين ناحيه باعث افزايش سريع هارمونيك ها مي‎شوند . بيشتر از ۵۰ سال است كه هارمونيك ها عامل ايجاد اشكالات مختلف بوده اند . 
بعضي از آنها عبارتند از : 
خرابي بانكهاي خازني بعلت شكست عايقي يا افزايش بار 
تداخل هارمونيك ها با كنترل بار مصرف كننده ها و سيستم PLC . اين تداخل باعث عملكرد نادرست سيستم كنترل از راه دور و اندازه گيري مي گردد . 
ايجاد تلفات اضافي و گرم كردن ماشينهاي القايي و سنكرون 
اضافه ولتاژ و اضافه جريان در سيستم به علت رزونانس سيستم در اثر هارمونيك هاي ولتاژ جريان در شبكه 
شكست عايقي كابلها در نتيجه اضافه ولتاژ ناشي از هارمونيكها 
تداخل با سيستم ارتباطات ( تلفن ) 
ايجاد خطا در كنتورهاي اندازه گيري مصرف و توليد انرژي 
تداخل و ايجاد عملكرد غلط رله ها ، به خصوص در سيستم كنترل و حفاظت ميكروپروسسوري 
تداخل در كنترل كننده هاي موتورهاي بزرگ 
نوسان مكانيكي در ماشينهاي سنكرون و القايي 
عملكرد ناپايدار مدار آتش در كنترل كننده هايي كه بر اساس مقدار ولتاژ صفر عمل مي كنند . 
اين اثرات بستگي به منابع هارمونيك ها ، موقعيت آنها در سيستم و خصوصيات شبكه دارد . 

عتیقه زیرخاکی گنج