Szélessávú harmonikus szűrők, tartalom platform
Szélessávú Harmonics szűrők
tudományos igazgató Dr. tehn. tudományok
Az elmúlt években, a probléma a teljesítmény minősége miatt széles körben elterjedt a nemlineáris terhelések, ami munkájukat nem szinuszos áram formájában, nagyon fontossá vált. A nem szinuszos áramok is képviselteti összegeként harmonikus frekvenciák, akiknek többszöröse alapfrekvenciáját a hálózatról. Harmonics működését károsan befolyásolja az elektromos berendezések.
Az elsődleges eszköze elnyomása vagy a csillapítás a magasabb harmonikusok által generált nemlineáris terhelés fogyasztású rendszerek aktív vagy passzív harmonikus szűrők.
Ábrázoljuk szűrőrendszer - etetés egyenértékű áramköri ábrán látható hálózat. 1. Itt - impedancia hálózatot a gumiabroncs, amely kapcsolódik a nem-lineáris terhelés, - a komplex impedancia a szűrő. harmonikus forrás mintájára egy áramforrás.
Komplex szűrő ellenállás és a hálózat látható. 1 alkotnak áramosztó, amely átviteli együtthatókat:
Az együtthatók és meghatározzuk a közötti áram eloszlását a k-adik harmonikus szűrő, és a külső hálózat. Az elosztási együtthatók közötti egyenlőség:
.
A képletek (1) és (2) az következik, hogy az átviteli az aktuális K -edik felharmonikus filter jellemző nem csak érintik a külső hálózat, de a hálózat és a frekvencia jellemző. Ahhoz, hogy hatékonyan elnyomja az aktuális K edik harmonikus együttható az gyakoriságát a felharmonikusok minimalizálni kell.
A cikk bemutatja a tervezési eljárás a szélessávú harmonikus szűrők alkalmazásán alapuló módszerek végrehajtása -chetyrehpolyusnikov LC létra szerkezetű. A javasolt módszer használható kiszámításához Vovnopriadylna ismert szerkezetek vagy megszerezni az új konfigurációk ilyen szűrők.
A javasolt kialakítási folyamatában a szélessávú szűrő három fázisból áll. Az első lépésben kiszámítja prototípus szűrő aluláteresztő, amelynek levágási frekvenciáját 1 rad / s.
A második szakaszban a normalizált aluláteresztő prototípus átalakul egy felüláteresztő szűrő frekvencia átalakítást által meghatározott expressziós: s = wc / p. Itt - levágási frekvenciáját felüláteresztő szűrő. E transzformáció, az átviteli függvényt a aluláteresztő szűrő prototípus alakítjuk átviteli függvénye felüláteresztő szűrő vágási frekvenciával. Ebben az esetben a kondenzátorok helyébe tekercsek induktivitása, ami Henry. Tekercs LF prototípus helyébe farad kondenzátor kapacitása.
A harmadik szakaszban denormirovanie ellenállásokat ágak felüláteresztő szűrő annak érdekében, hogy a kívánt értéket a meddő teljesítményt gyakorisága az első harmonikus.
Az átviteli függvény a szűrő, kifejezett y paraméterek kvadrupól,
Probléma megvalósításának az átviteli függvény által meghatározott általános képletű (1) csökkenti a párhuzamos végrehajtását paraméterek és LC -chetyrehpolyusnika.
A passzív áramköri szintézist elmélet ismert, hogy - páratlan racionális függvénye a komplex változó s. azonos nevezőre. jelölésére:
Ha - akár többtagú, még - páratlan, és fordítva.
Behelyettesítve a kifejezés (4) be (3) képlet, kapjuk:
.
Így a nevező összege polinomok alkotó számláló és a nevező. Polinomok és úgy kell megválasztani, hogy a nullák tengelyén helyezkedik el, és váltogatni. Ebben az esetben a paraméter függvénye a bemeneti felvételi LC -lánc.
Gyakorlati érdeklődés két esetben. Az első esetben, az összes átviteli nullákat a szintetizált szűrő található a származási. A második esetben az átviteli függvény a szűrő nulla frekvencián alapvető hullám. Korlátozzuk magunkat az esetben, ha a prototípus LF átviteli nullák található a végtelenben.
Az átviteli függvénnyel (a határozottsága megvizsgálunk egy harmadrendű szűrő):
.
Itt ai - nevező együtthatók, amelyek típusától függ az átviteli függvény. Képlet szerinti (3):
; .
Megvalósítása paramétereket és a megfelelő, hogy egy létrát ábrán bemutatott áramkör. 3. Az értékek az elemek függ a nevező polinom együtthatók.
Annak illusztrálására, úgy a példa a javasolt eljárás kiszámító harmadrendű sávú szűrő,
elnyomására harmonikus a sorszámok
Mi választjuk ki a prototípus szűrő aluláteresztő Butterworth. Normalizált átviteli függvénye:
.
Mivel a számláló - még polinom szerinti (3) és (4) y paraméterek -chetyrehpolyusnika LC:
; .
Bővítése egy frakció továbbra is, amikor meghatározzuk a normalizált értékeket az elemek az áramkörben ábra. 3: Gn, F, H. A passzív áramköri szintézis elmélet, egy ilyen szerkezet az úgynevezett első kanonikus áramkör Cauer.
transzformáció segítségével az alacsony frekvenciájú RF, képlettel definiált szerezni felüláteresztő szűrőt (1). A frekvencia a felüláteresztő szűrő levágási frekvenciája megegyezik kiválasztani a 10. harmonikus: rad / s. Az átalakulás kapjuk szélessávú szűrő (ábra. 4).
Komponens értékeket a szűrő ábrán. 4: uF mH uF.
Hasonlóképpen, tudjuk számítani a paraméterek széles sávú szűrők, amelyek megvalósítják a különböző átviteli függvényeket. Táblázat. Az 1. és 2. ábrákon normalizált elemek LF prototípusok második és a harmadik rend megvalósítása átviteli
Butterworth és Csebisev funkciókat.
1. táblázat értékei az elemek a prototípus aluláteresztő szűrő 2-rendű
Példaként, úgy a passzív szűrő-eszköz (ábra. 5), amely a meddő teljesítmény kompenzáció, és az elnyomása harmonikusok által generált nemlineáris terhelés. Ez a terhelés a háromfázisú egyenirányító híd.
PKU egy összetett harmonikus szűrő által képzett két rezonancia és egy széles sávú kapcsolatokat. A rezonancia szűrő egységek úgy vannak kialakítva, elnyomására felharmonikusok 5. és 7.. A szélessávú kapcsolat csillapítja harmonikus a sorszámok.
Ábra. A 6. ábra az amplitúdó-frekvencia jelleggörbe egy szintetizált szűrő kiszámításra PSpice programot.
Iratkozzon fel hírlevelünkre:
érdekes hírek
fontos témák
Vélemények a szolgáltatások Pandia.ru