ویژگی دوم (اصلی): متعادل سازی جریان 3فاز
یکی از قابلیتهای منحصر بفرد الکتروفلو، متعادلسازی جریان سه فاز می باشد. عدم تعادل جریان سه فاز، در اثر عواملی از قبیل سوختن بانکهای خازنی،کوره های القایی، تقسیم نامناسب بارهای تک فاز و دستگاه های جوشکاری بوجود می آید و منجر به ایجاد مشکلاتی از قبیل ایجاد ولتاژ توالی منفی، ایجاد جریان چرخشی، افزایش جریان زمین، افزایش ولتاژ زمین، افزایش حرارت و خستگی عایقی موتورها، کاهش راندمان موتورها، افزایش مصرف انرژی و افزایش هزینه لازم برای خرید تجهیزات می گردد. همینطور وجود جریانهای نامتقارن، امکان حفاظت کافی در برابر افزایش بار را مشکل تر می سازد.
متعادلسازی جریان سه فاز باعث صرفه جویی هزینه های تعمیرات و در نتیجه کاهش قیمت تمام شده خواهد بود. مقادیر مشخص اختلاف جریان فازها و کاهش و متعادلسازی جریان هر سه فاز توسط الکتروفلو برای ترانسفورمر اندازه گیری شده و در گزارش ارائه شده است.
ویژگی سوم (اصلی): حذف Surge و Transient های حالت گذرا
بر خلاف تصور عمومی، یک Surge ولتاژ، یک Spike یا یک ولتاژ لحظه ای نیست، بلکه یک شرایط گذرا است که برای تعدادی از پریودهای متوالی ولتاژ، پیک ولتاژ از حد استاندارد دور می شود که این تعداد پریودهای متوالی می تواند از نیم پریود تا صدها پریود به طول انجامد. در نتیجه محدود کننده های ولتاژ نمی توانند Surge های ولتاژ را حذف کنند. چرا که این تجهیزات برای حذف پیک های لحظه ای ولتاژ طراحی شده اند.
یک پیک لحظه ای ولتاژ، یک اغتشاش در شکل موج ولتاژ برای دوره ای در حدود 1ms می باشد. یک پیک لحظه ای می تواند افزاینده یا کاهنده باشد و یا ساختار نوسانی داشته باشد. در الکتروفلو با تدابیر ویژه ای از جمله شیلدینگ مناسب، استفاده از فی لترهای Low Pass و پایین آوردن تپ ترانس می توان بخوبی از این نویزهای حالت گذرا و آسیبهای ناشی از آن جلوگیری نمود.
ویژگی چهارم (اصلی): جلوگیری و بازیابی گسترده هارمونیکهای مخرب
یک هارمونیک، مضرب صحیحی از فرکانس اصلی می باشد. هارمونیکها در سیستم های قدرت با مولفه اصلی ترکیب شده و شکل موج را معوج می کنند. میزان اعوجاج بستگی به فرکانس و دامنه هارمونیک دارد. یک بار غیرخطی جریانهایی می کشد که دارای برش های تیزی از یک موج سینوسی می باشد. این برشها، جریانهای هارمونیکی ایجاد می کنند که در جریان سیستم قدرت اثر می گذارد. کلیه سیستمهایی از قبیل کامپیوتر که مجهز به منبع تغذیه هایی دارای یکسوکننده ها یا مبدلهای سوئیچینگ هستند، مقادیر زیادی هارمونیک سوم (150Hz) ایجاد می کنند. بقیه مولدهای هارمونیک عبارتند از سیستم های کنترل دور موتور، کنترل کننده های گرمائی، کوره های القایی،کوره های قوس الکتریک، سیستمهای الکترونیک قدرت، لامپهای کم مصرف،کنترل کننده های دور متغیر، لوازم خانگی مانند تلویزیون و کامپیوتر، شارژرها، دستگاههای جوشکاری و تمام وسائل دیگری که جریان سینوسی نمی-کشند.
آثار و عوامل مخرب هارمونیکها عبارتند از:
- افزایش حرارت ترانسفورمرها و ماشینها
- افزایش تلفات هیسترزیس
- اعوجاج شکل موج جریان و ولتاژ
- خرابی بانکهای خازنی
- عمل کردن بی جهت فیوزها و بریکرها
- کارکرد نامطمئن تجهیزات الکترونیکی و ژنراتورها
- اندازه گیری غلط تجهیزات اندازه گیری انرژی الکتریکی
- اتلاف انرژی الکتریکی و افزایش کیلووات ساعت مصرفی و کیلووات دیماند
- افزایش تعمیر و نگهداری تجهیزات
الکتروفلو هارمونیکها را در یک طیف گسترده فی لتر و انرژی آنها را بازیافت می کند که این موضوع باعث افزایش طول عمر تجهیزات شده و هزینه های برق مصرفی ماهیانه را کاهش می دهد. در نتیجه، این موضوع باعث افزایش طول عمر تجهیزات گردیده و همچنین مبلغ قبوض برق متاثر از آن را کاهش می دهد که در نهایت، قیمت تمام شده کالا کاهش یافته و سود شرکت افزایش می یابد. مقادیر هارمونیک های موجود با ذکر نوع و اندازه، فرکانس و مقدار ضربه زدن و پرت انرژی آن در بردارهای FREQUNCY SPECTRUM در گزارش ارائه شده است.
ویژگی پنجم (اصلی): افزایش ضریب توان تا 100% و کاهش توان راکتیو
ضریب توان، نسبت توان واقعی مصرف شده در یک مدار به توان ظاهری تولید شده توسط یک واحد تولید کننده می باشد. دربارهای سلفی مانند موتورها و ترانسفورمرها، جریانی برای ایجاد نیروی مغناطیسی استفاده می‌شود که موجب ایجاد گشتاور لازم در موتورها و انتقال ولتاژ در ترانسفورمرها می گردد. این نیروهای مغناطیسی در برابر تغییرات در سطوح جریان مقاومت می کنند. در یک سیستم AC اختلاف فاز ولتاژ و جریان، ضریب توان را مشخص می کند.
حد بالای
ضریب توان یک می باشد و پائین تر آمدن ضریب توان از یک، جریان را نسبت به ولتاژ پس فازتر می کند (چون اغلب بار سلفی داریم). معمول ترین روش برای بدست آوردن یک ضریب توان نزدیک به واحد، که اغلب مهندسان استفاده می کنند، استفاده از خازنهای ایستا می باشد. اما این روش معمول، علی رغم آنکه به تصحیح ضریب توان پرداخته و به نظر اقتصادی نیز می رسد، اثرات ناخوشایندی به دنبال خواهد داشت. امروزه با وجود کامپیوترها، وسایل کنترل پذیر الکترونیکی، تجهیزات و ماشینهای حساس، استفاده از بانک های خازنی برای افزایش ضریب توان یک ریسک بالقوه می باشد. با وجود آنکه استفاده از بانک های خازنی به جهت قیمت مناسب آنها گسترش یافته است، اما وجود این سیستمها علت خرابی بسیاری از تجهیزات، ماشین ها و وسایل الکتریکی بوده است.
مشکلات استفاده از بانکهای خازنی عبارتند از:
- افزایش ولتاژ و ایجاد یک ولتاژ ناپایدار
- تقویت حالات گذرا
- خرابی سلولهای خازنی تک فاز
- تقویت هارمونیکها
- ایجاد رزنانس
- ایجاد نوسان
- پیشفاز شدن
این در حالی است که الکتروفلو ضریب توان را تا 95 یا 100 درصد افزایش میدهد، در حالیکه هیچ یک از اثرات جانبی بانکهای خازنی را ندارند. این سیستم، عیب یاب خودکار دارد. در صورتی که هر یک از اجزای سیستم دچار مشکل شود، پیام خطای مورد نظر در صفحه نمایش سیستم ظاهر می شود و علاوه بر آن، هر یک از المانها به تنهایی نشانگر مخصوص به خود دارد که سالم یا معیوب بودن آن را نشان میدهد. الکتروفلو به وسیله میکروپروسسور کنترل شده و بر پایه منطق نردبانی عمل میکند. این سیستم میکروپروسسوری به صورت پیوسته بار راکتیو و ضریب توان را مونیتورینگ نموده، داده‌های ورودی را کنترل می کند و جریان راکتیو سیستم را در یک فرآیند تصحیح با وارد کردن پله‌های مناسب از مدارات RLC جبران میکند.
ویژگی ششم(اصلی): افزایش و آزاد سازی ظرفیت در KVA و دیماند مورد نیاز
در مواقعی که مشکلاتی از قبیل هارمونیکها، توان راکتیو بالا و عدم تعادل جریانها و ولتاژها وجود دارد، مقداری از ظرفیت KVA سیستم توسط هارمونیکها، عدم تعادل و توان راکتیو اشغال می شود. افزایش ضریب توان و کاهش توان راکتیو ناگزیر منجر به کاهش دیماند و توان ظاهری مورد نیاز مصرف کننده ها و واحدهای صنعتی خواهد گردید. از اینرو می توان گفت یکی از ویژگیها و کاربردهای الکتروفلو، کاهش توان ظاهری و دیماند مورد نیاز مشترک و قاعدتا افزایش ظرفیت در KVA پستهای برق موجود در یک کارخانه یا شرکت نسبت به حالت عدم استفاده از الکتروفلو خواهد شد. الکتروفلو بر خلاف خازنها که اثرات جانبی دارند، به صورت متعادل در سه فاز به آزادسازی ظرفیت KVA می پردازد. با حذف هارمونیک، متعادل سازی و کاهش توان راکتیو، ظرفیت KVA سیستم افزایش می یابد و هیچگونه اثرات جانبی نیز ندارد.
ویژگی هفتم (انتخابی): جلوگیری از Brownout ولتاژ
کاهش ولتاژ پایدار تا 20 درصد مقدار نامی را Brownout می گویند. اتصال کوتاه سه فاز و تکفاز در مدارهای تغذیه، خارج شدن یا سوختن بانکهای خازنی بزرگ، عمده عوامل پدید آورنده Brownout می باشند. عوارض ناشی از Brownout عبارتند از: کاهش موقت ولتاژ خط، قطع کارکرد کارخانه یا شرکت، از دست رفتن حافظه، از دست رفتن کنترل خطوط تولید، گرمای بیش از حد موتورها و آسیب عایقی، عمل کردن تجهیزات حفاظتی، کاهش گشتاور موتور، افزایش تعمیر و نگهداری و هزینه های عملیاتی و تغییرات سرعت. اگر چه تجهیزاتی از قبیل استابلایزر و UPS قابلیت جلوگیری از Brownout را دارند، اما مشکلاتی از قبیل تلفات انرژی، اتصال سری در سیستم، تولید هارمونیک، توان و مشخصات ثابت و غیرقابل گسترش و حجم و قیمت قابل توجه از معایب استفاده از این سیستمها در مقابل Brownout می باشد.
ویژگی هشتم (انتخابی): محافظت در برابر قطع لحظه ای منبع تغذیه
در بسیاری از کارخانجات و واحدهای صنعتی بویژه کارخانجات فرایندی و تولید مواد شیمیایی، تامین ولتاژ و توان پایدار تحت هر شرایطی و در تمام شیفتهای کاری ضروری و الزامی بوده و در هیچ شرایطی نبایستی ولتاژ و برق ماشین آلات حتی برای یک لحظه قطع گردد. در چنین مواردی، حتی در زمان قطع برق کارخانه یا شرکت بایستی ژنراتور اضطراری بدون کمترین وقفه وارد مدار شده، بنحویکه بارها و ماشین آلات، حتی یک لحظه قطع، سکته یا کاهش ناگهانی ولتاژ یا توان را حس نکنند. اما معمولا وارد مدار شدن یک ژنراتور اضطراری در زمان قطع برق ورودی از چند میلی ثانبه تا کسری از ثانیه نیز ممکن است طول بکشد، بنابراین همین مدت زمان کوتاه ممکن است اشکالاتی برای فرایند و ماشین آلات خط تولید ایجاد نماید. یکی از ویژگیها و قابلیتهای کاربردی مهم انتخابی الکتروفلو، جلوگیری از تاثیر نامطلوب قطع لحظه ای برق بر مصرف کننده ها و به تاخیر انداختن قطعی برق تا حداکثر یک ثانیه (50 سیکل برق شهر) می باشد. در این مدت، ولتاژ پایدار و نرمال توسط الکتروفلو برای بار و مصرف کننده تامین شده و این مدت برای در مدار قرار گرفتن ژنراتور اضطراری و یا سایر راهکارها کافی است. در این مورد، الکتروفلو بسیار مفید عمل کرده و معایب سایر سیستمهای متداول از قبیل UPS و استابلایزر را ندارد.
ویژگی نهم (انتخابی): جلوگیری و بازیابی یک هارمونیک خاص
در مواردی که نتوان به صورت فی لتر کردن با پهنای باند گسترده به میزان موثر از دامنه یک هارمونیک مشخص کاست و یا در مواقعی که شدت و دامنه یک هارمونیک خاص نسبت به سایر هارمونیکها بیشتر باشد، الکتروفلو به صورت خاص یک هارمونیک خاص را فی لتر و بازیابی میکند و قابلیت این کار را دارد. دراین شرایط الکتروفلو یک هارمونیک خاص را با هر دامنه ای که باشد فی لتر و بازیابی نموده، انرژی هارمونیک مورد نظر را آزادکرده و به صرفه جویی انرژی می پردازد.
ویژگی دهم (انتخابی): جلوگیری از دو فازه شدن برق و تامین فاز از دست رفته
مشکل دو فازه شدن برق در اثر عواملی از قبیل اتصال کوتاه و عمل کردن رله های یک فاز بوقوع می پیوندد. این قابلیت، یکی از قابلیتهای منحصر بفرد و استثنائی الکتروفلو است که در زمان از دست رفتن یک فاز، می تواند به سرعت فاز از دست رفته را شناخته و تامین نماید. این امر باعث می شود زمان گران بهای تولید حفظ شده و از صدمه دیدن تجهیزات جلوگیری شود. اینکار با استفاده از روش تقسیم ولتاژ و شیفت دو فاز موجود برای ساختن فاز سوم انجام می گیرد.
