В \7\ описан активный фильтр с индуктивным накопителем и исследована его работа в режиме трёхпозиционного ШИМ, для организации которого используется дополнительный пятый транзистор, который замыкает ток накопителя в момент паузы тока на выходе фильтра. При этом отмечено, что не смотря на введение дополнительного транзистора трехпозиционный ШИМ предпочтительнее двухпозиционного, так как значительно снижаются массогабаритные показатели фильтра рабочей частоты и улучшаются динамические характеристики фильтрации. При повышенных мощностях более рационально использование запираемых тиристоров в качестве ключевых элементов \8\.
Интересен вариант с комбинированным накопителем энергии (реактор и переключаемая конденсаторная батарея), позволяющий повысить удельные показатели накопителя энергии на стороне постоянного тока фильтра \9\.
Другой вариант комбинации активных н пассивных фильтров предложен в \10,11\: пассивные фильтры фильтруют основные с точки зрения искажения мощности 5-ю и 7-ю гармоники, а активный фильтр последовательного типа фильтрует искажения напряжения. Мощность фильтра составляют 5% мощности нагрузки. При этом система не полностью фильтрует токи высших гармоник, поступающие в сеть.
В \12\ рассмотрен вариант активного фильтра последовательного типа для фильтрации тока и напряжения. Фильтр включен через согласующий трансформатор последовательно между источником и нагрузкой. Более интересный вариант представлен в \13\: два активных фильтра (параллельный и последовательный) с общим накопителем и управлением фильтруют ток и напряжение одновременно. Однако удвоенное количество полупроводниковых приборов значительно повышают себестоимость такого фильтра.
Сравнение различных топологий схем трехфазных параллельных активных фильтров приведено в \14\. Два варианта для трехфазной четырехпроводной системы рассматриваются в \15\: один вариант со средней точкой конденсатора, другой - без средней точки, но мост состоит из восьми, а не шести транзисторов.
Долгое время применение активных фильтров в реальных системах было ограничено из-за высокой себестоимости и ограниченной коммутационной способности полупроводниковых приборов. Однако, в 90-х годах благодаря развитию элементной базы и резкому снижению стоимости элементной базы применение активных фильтров стало возможно даже в мощных энергосистемах. Например, в звеньях высоковольтных передач постоянного тока, где проблема поддержания качества электроэнергии очень актуальна\16\.
Более детально проработаны принципы управления активными фильтрами в \17\. Применяются два канала управления: один формирует сигнал фильтрации, используя выделение первой гармоники из сигнала тока и затем ее вычитания из сигнала всего тока; второй обеспечивает заряд конденсатора (или дросселя) фильтра, формируя ток выпрямительного характера, пропорциональный по амплитуде потерям в силовой схеме активного фильтра. Сигналы обоих каналов суммируются и поступают на релейный модулятор. Для снижения мощности активного фильтра и применения транзисторов IGBT вместо тиристоров GTO предложено использовать параллельное соединение двух активных фильтров каждый но 7,5 кВА, использующих общее управление.
Простой способ управления описан в /18, 19/. Разделение активной и реактивной составляющих мощности происходит автоматически, благодаря принципу недиссипативности реактивной мощности искажений. Сигнал, пропорциональный току нагрузки (полная мощность), заводится па модулятор активного фильтра, одновременно с этим на инвертирующий вход модулятора поступает сигнал отклонения напряжения на накопительном конденсаторе, помноженный на синусоиду входного напряжения (активная мощность, отдаваемая фильтром), таким образом, происходят автоматическое вычитание активной мощности из полной мощности нагрузки и компенсация фильтром всех видов неактивной мощности.
Другой метод управления, через непосредственное вычисление мощностей высших гармоник, предложен в /20/, где приведены методика вычисления токов высших гармоник в трехфазной системе и принцип се реализации, а также результаты макетирования и внешний вид устройства на мощность 6 кВА.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.