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I filtri armonici attivi (AHF) sono risorse preziose nei sistemi elettrici contemporanei, che risolvono i problemi di miglioramento della qualità e dell'efficienza dell'energia. Ora è compito dell'autore applicare un'attrezzatura elettronica completa e azionamenti a frequenza variabile (VFD) che aumentano la distorsione armonica del sistema di alimentazione per essere un problema. Questo articolo esamina le funzioni dei filtri armonici attivi, come funzionano, i loro vantaggi e le attuali direzioni del loro sviluppo nella sfera energetica.
Le grandezze delle armoniche che sono le tensioni o correnti di distorsione le cui frequenze sono multipli interi della fondamentale di un sistema di alimentazione si trovano sempre in qualsiasi forma di sistemi di alimentazione elettrica. Sono dannose poiché le armoniche causano il surriscaldamento dei dispositivi, maggiori perdite e possono persino causare il mancato funzionamento di alcune apparecchiature elettroniche sensibili. I filtri armonici attivi sono inclusi in questo gruppo di dispositivi che vengono utilizzati per identificare e compensare selettivamente le armoniche in tempo reale, rendendo così l'apparecchiatura collegata non armonica e l'alimentazione fornita pulita ed efficiente. A causa delle variazioni di carico, gli AHF reagiscono istantaneamente alle frequenze variabili e forniscono l'auto-annullamento delle armoniche su bande di frequenza molto ampie, a differenza dei filtri passivi che filtrano solo un numero preimpostato di ordini armonici.
L'uso di filtri armonici attivi non è solo una necessità in termini di requisiti tecnici; comporta anche notevoli vantaggi in termini di costi. Migliorando il fattore di potenza e le perdite operative, le aziende possono realizzare risparmi sui costi del sistema di alimentazione. Inoltre, con le normative esistenti che diventano più severe sulla qualità dell'energia, ci sono settori specifici che incorporano filtri armonici attivi che potrebbero anche essere in grado di annullare i rischi al ribasso e aumentare la loro governance in base a parametri internazionali. Questi sistemi hanno un rapido ritorno sull'investimento, motivo per cui l'efficienza energetica è diventata una proposta interessante nell'attuale contesto competitivo.
Oltre ai vantaggi finanziari, i filtri armonici attivi stanno anche estendendo la durata di vita delle apparecchiature. Sistemi come questi in pratica riducono la propagazione delle armoniche in modo che la durata di vita di motori, trasformatori e altre parti vitali possa essere aumentata. Ciò comporta minori costi di manutenzione e rende anche il sistema di alimentazione più affidabile. Con l'evoluzione delle industrie e l'uso di più dispositivi elettronici, la portata degli AHF nella protezione delle apparecchiature si espanderà.
Mentre si pensa al futuro del filtraggio armonico attivo, si può dire molto sui progressi previsti nella tecnologia. Le potenzialità delle reti intelligenti e la loro integrazione con fonti di energia rinnovabili creeranno sicuramente la necessità di questo tipo di soluzioni. L'ulteriore diffusione dell'Internet of Things e l'uso dell'apprendimento automatico devono essere visti anche come fattori che possono migliorare i risultati dei filtri armonici attivi, consentendo di ottenere soluzioni ancora più accurate e convenienti. Sarà importante per le industrie adottare queste soluzioni quando si troveranno ad affrontare le sfide poste dai moderni sistemi energetici in continua evoluzione.
Per riassumere, le armoniche presenti in un sistema di alimentazione influenzano l'efficienza e la sicurezza dell'intero sistema di alimentazione nonché delle sue apparecchiature, che è l'area di interesse principale per i filtri armonici attivi. La crescente pressione sulle aziende per utilizzare l'energia in modo efficiente e rispettare le normative stabilite rende abbastanza chiaro quanto diventerà importante l'adozione di AHF. Le tecnologie rilevanti evolveranno ulteriormente assicurando che le industrie resistano a qualsiasi sfida il futuro possa presentare loro.