Широколентов хармонични филтри, платформа съдържание

Широколентови Хармоници Филтри

научен директор д-р tehn. науки

През последните години проблемът с качеството на захранването поради широко разпространени нелинейни електрически товари, създаване на работата им с не-синусоидална текущата форма, се превърна в много важен. Не-синусоидални токове могат да бъдат представени като сума от хармоници, чиито честоти са кратни на основната честота на електрическата мрежа. Хармонични отрицателно въздействие върху функционирането на електрическото оборудване.

Основните средства за потискане или намаляване на висшите хармоници, генерирани от нелинейни натоварване в енергийни системи са активни или пасивни филтри хармонични.

Представлява филтърна система - хранене еквивалентна верига мрежа, показана на фиг. 1. Ето - импеданс на мрежата от гумата, към който е прикрепен нелинеен товар, - комплексното съпротивление на филтъра. хармонична източник се моделира от източник на ток.

Комплекс резистентност филтър и мрежата на фиг. 1 образуват ток делител, които коефициенти предаване:

Коефициентите и определяне на текущото разпределение между к ти хармонична филтър и външната мрежа. За равенството на разпределителните коефициенти:

От формули (1) и (2) следва, че предаването на текущия к тата хармонична филтър характеристика не засягат само външната мрежа, но мрежата и честота характеристика. За ефективно потискане на ток-тия хармонична коефициент на честотата на хармоници трябва да бъдат сведени до минимум.

Статията описва процедурата на проектиране на широколентови хармонични филтри основават на използването на методи за прилагане -chetyrehpolyusnikov LC стълба структура. Предложеният метод може да се използва за изчисляване Vovnopriadylna известни структури или да се получат нови конфигурации на такива филтри.

Предложената процедура дизайн на широколентов филтър се състои от три фази. В първия етап изчислява прототип филтър нискочестотен имащи прекъсваща честота от 1 рад / сек.

Във втория етап нормализирана нискочестотен прототип се трансформира в високопропускащ филтър с реализация честота, определена от израза: S = тоалетна / стр. Ето - граничната честота на филтъра за highpass. При тази трансформация, функцията за трансфер на нискочестотен филтър прототип се превръща в функция за трансфер на highpass филтър с честота изключване. В този случай, кондензатори са заменени с намотки, индуктивност на която е Хенри. Бобини LF прототип заменя фарад кондензатор капацитет.

В третия етап denormirovanie съпротивления клонове highpass филтър, за да се осигури необходимата стойност на реактивната мощност на честотата на първия хармоник.

функцията за трансфер на филтъра, изразена по отношение на Y са параметри квадруполен,

Проблем на реализация на предавателната функция, определен от формула (1) намалява от параметрите на едновременното прилагане и LC -chetyrehpolyusnika.

От пасивен теория синтез верига е известно, че - нечетен рационално функция на комплексна променлива S. имат един и същ знаменател. означаваме:

Ако - дори полином, дори - странно, и обратно.

Заместването на експресията (4) в формула (3), ние получаваме:

По този начин, знаменател е сумата от полиноми образуващи числител и знаменател. Полиноми и трябва да бъдат избрани така, че техните нули са разположени по оста и се редуват. В този случай параметър е функция на LC-веригата на входния приемане.

Практически интерес представляват два случая. В първия случай, всички предавателни нули на синтезирания филтър се намира в основата. Във втория случай, функцията за трансфер на филтъра има нула в честотата на основната вълна. Ние се ограничаваме само до случаите, когато за предаване на нулите на прототип LF, намиращи се в безкрайността.

Функцията за прехвърляне на формата (за определеност ние считаме, филтър за трети ред):

Тук AI - знаменател коефициенти, които зависят от вида на предавателната функция. В съответствие с формула (3):

; ,

За изпълнение на параметри и подходящо да се използват стълба схема, показана на фиг. 3. Стойностите на елементите зависи от знаменател полином коефициенти.

За да се убедите, помислете примера на предложената процедура за изчисляване на трета, за широколентов филтър,

за потискане хармоници с поредни номера

Ние избираме като филтър прототип е нискочестотен Бътъруърт. Нормализирано предавателната функция:

Тъй като числителят - дори полином съгласно (3) и (4) Y са параметри -chetyrehpolyusnika LC:

; ,

Разширяване на верижна дроб, когато се определят нормализираните стойности на елементите на веригата от Фиг. 3: Gn, F, Н. В пасивни теория синтез верига, такава структура се нарича първа каноничен верига Cauer.

трансформация използване нискочестотна RF, дефинирана с формула за да се получи високочестотен филтър (1). Честотата на прекъсване на захранването честота високо честотен филтър, равен, за да изберете 10-хармонична: рад / сек. Трансформацията се получи широколентов филтър (фиг. 4).

Компонент стойности на филтъра на фиг. 4: UF тН UF.

По същия начин, можем да изчислим параметрите на широколентови филтри, които реализират различни предавателни функции. Таблица. 1 и 2 покажи нормализирани стойности на елементите LF прототипи втори и трети ред реализиране предаване

Бътъруърт и Chebyshev функции.

Таблица 1. Стойностите на елементите на филтъра за прототип нискочестотен на ред 2

Като пример, разгледа пасивен филтър устройството (фиг. 5), който осигурява компенсиране на реактивната мощност и потискане на хармоници, генерирани от нелинейни натоварване. Това натоварване е мостов изправител трифазен.

Фенилкетонурия е съставна хармонична филтър, образувана от две резонанс и един широколентови връзки. единици резонанс филтър са предназначени за потискане хармоници 5 и 7. Широколентова връзка отслабва хармоници с редни числа.