DSC00266 (17)

harmonicznej podstawowej (np. 250/50 ■ 5). Ta liczba nazywa się rzędem harmonicznej I oznaczana jest indeksem/).

Odbiorniki podobne do tego na rysunku 2 nazywamy odbiornikami nieliniowymi. Są one zasilane napięciem sinusoidalnym, nie pobierają jednak okresowego prądu sinusoidalnego. Prąd przepływający przez odbiornik może być stały albo czasowo zmienny. W pierwszym przypadku amplituda i częstotliwość prądu harmonicznego jest stała, w przypadku drugim zależy od prędkości zmian. Prąd obciążeniowy posiada dyskretne częstotliwościowe widmo amplitudowe (powolne zmiany) albo widmo ciągłe (szybkie zmiany). Wyższe harmoniczne wywoływane są przez nieliniowe odbiorniki energii elektrycznej.

Tradycyjne obciążenia, u których prąd odbioru jest sinusoidalny i wyprzedza (opór + pojemność) albo opóźnia się (opór + Indukcyjność) względem napięcia, nazywają się obciążeniami liniowymi. Ich amplitudowe widmo częstotliwościowe składa się tylko z jednej harmonicznej podstawowej.

Niektóre przykłady nieliniowych obciążeń na poziomie niskiego napięcia:

Czasowo niezmienne: odbiorniki z nasycalnym rdzeniem żelaznym, urządzenia technologii informatycznych, oszczędne lampy z dodatkowym elektronicznym opornikiem szeregowym.

Wolnozmlenne w czasie: lampy sterowane ściemniaczem, urządzenia wyposażone w tyrystory, piekarniki mikrofalowe.

Szybkozmlenne w czasie: napędy z regulacją prędkości, obciążenia z impulsowo modulowanym zasilaniem, urządzenia spawalnicze.

Wskaźnik charakteryzujący nlelinłoT wość nazywa się współczynnikiem* zniekształceń harmonicznych prądu THD, (Indywidualnie zaś dla poszczę* gólnych harmonicznych D,):

gdzie I, oznacza prąd harmonicznej podstawowej

!„ oznacza prąd k-tej harmonicznej

Współczynnik ten jest także stosowany dla napięcia (THD_U). Obliczenia dla napięcia są podobne do obliczeń dla prądu.

Aktualnie bardzo często jako jednostkę zasilającą dla odbiorników o mniejszym prądzie obciążenia do 16 A stosuje się tzw. zasilacze impulsowe. Jej obwodem wejściowym jest jednofazowy prostownik dwupołówkowy z filtrem pojemnościowym w pośrednim obwodzie prądu stałego. Obwód i jego prąd pokazuje rysunek 2.

Prąd ładowania jest "synchronizowany" do maksymalnej wartości napięcia zasilania, i dlatego wszystkie takie jedno- i trójfazowe jednostki zasilające generują fazowo identyczne prądy harmoniczne. Szczególnie obowiązuje to dla harmonicznych niskiego rzędu, np. 3. i 5. harmonicznej, które posiadają największe amplitudy.

Z tego powodu w sieciach niskiego napięcia zniekształcenie 3. i 5. harmonicznej jest charakterystyczne zarówno dla prądu, jak i dla napięcia.