Kwalifikacja: ELM.05 - Eksploatacja urządzeń elektronicznych
Zawód: Technik elektronik
Oblicz współczynnik zawartości harmonicznych THD dla następującego przebiegu napięcia: u(t) = 5sin(wt) + 0,4sin(2wt) + 0,3sin(3wt) [V].
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Zawartość harmonicznych, czyli THD, to dość ważny wskaźnik w jakości sygnałów elektrycznych, zwłaszcza gdy mówimy o systemach zasilania. THD oblicza się, biorąc pod uwagę pierwiastek kwadratowy sumy kwadratów składowych harmonicznych i dzieląc to przez amplitudę składowej podstawowej. W tym przypadku masz składowe harmoniczne 0,4 dla drugiej i 0,3 dla trzeciej oraz składową podstawową równą 5. Jak to obliczymy? THD wychodzi nam 0,1, co po przeliczeniu daje 10%. W praktyce, jako inżynierowie musimy mieć to na uwadze, bo wysoki THD może doprowadzić do uszkodzeń sprzętu i problemów z efektywnością energetyczną. Dobre informacje można znaleźć w standardach takich jak IEEE 519, gdzie są podane limity dla zniekształceń harmonicznych, co jest naprawdę ważne dla niezawodności systemów energetycznych.
Jeśli chodzi o błędne odpowiedzi, jak 1%, 0,1% czy 100%, to możemy zauważyć, że są tam spore nieporozumienia w obliczeniach. Przy 1% i 0,1% widać, że ktoś chyba nie docenił wpływu harmonicznych na THD. Możliwe, że te osoby pomieszały coś przy obliczeniach, na przykład zapomniały o sumowaniu wszystkich kwadratów składowych. Dodatkowo mogą nie rozumieć, jak ważne jest uwzględnienie składowej podstawowej w obliczeniach THD, co prowadzi do złych wniosków. Natomiast jeśli wybrałeś 100%, to wygląda na to, że może źle zrozumiałeś, co oznacza THD, bo taki wynik jest po prostu niemożliwy przy tych danych. THD nie powinno przekraczać 100% z definicji. Zrozumienie tych zasad to klucz do unikania pułapek w obliczeniach i analizach związanych z harmonicznymi, co jest mega ważne w inżynierii elektrycznej, gdzie precyzyjne pomiary mają ogromne znaczenie.