RU2189103C2 - Активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока - Google Patents
Активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2189103C2 RU2189103C2 RU2000110432A RU2000110432A RU2189103C2 RU 2189103 C2 RU2189103 C2 RU 2189103C2 RU 2000110432 A RU2000110432 A RU 2000110432A RU 2000110432 A RU2000110432 A RU 2000110432A RU 2189103 C2 RU2189103 C2 RU 2189103C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- rectified
- active filter
- variable component
- rectifier
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 6
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
Фильтр можно применять в устройствах электропередачи постоянного тока, электрифицированном транспорте, промышленных и специальных выпрямителях. Активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока состоит из последовательно соединенных транзисторного усилителя тока и однофазного трансформатора, которые совместно обеспечивают величину и полярность тока, компенсирующего переменную составляющую выпрямленного тока, а усилитель тока обеспечивает необходимую выходную мощность. Технический результат - повышение надежности. 1 ил.
Description
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано на подстанциях электропередач постоянного тока и электрифицированного транспорта, где необходимо, чтобы переменная составляющая выпрямленного тока в линии электропередачи и контактной сети не вызывала помех на средства связи выше допустимых, а также для выпрямителей различного назначения вместо обычных (пассивных) фильтров.
Известен активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока, в состав которого входят однофазный инвертор напряжения и устройство, создающее импульсы управления его запираемыми тиристорами [1].
Выход активного фильтра подключен через конденсатор к цепи выпрямленного тока параллельно выпрямителю и сглаживающему реактору. Устройство управления получает информацию от выпрямителя. Инвертор в соответствии с воздействием на него устройства управления создает такое переменное напряжение, под действием которого в цепь выпрямленного тока поступает компенсирующий ток (ток -i, где i - переменная составляющая выпрямленного тока).
Недостатки активного фильтра, выполненного по [1] и принятого за прототип: 1) сложность устройства управления, перерабатывающего большой объем информации от выпрямителя: величина и частота переменного напряжения на входе выпрямителя, фазовое положение импульсов управления вентилями, значение постоянной составляющей выпрямленного тока, 2) разная зависимость компенсирующего тока и переменной составляющей от параметров нагрузки выпрямителя и, как следствие этого, невозможность при разных нагрузках полной компенсации переменной составляющей выпрямленного тока.
Задача предлагаемого изобретения - создание активного фильтра переменной составляющей выпрямленного тока, более простого и, следовательно, более надежного, чем прототип, и, в отличие от прототипа, обеспечивающего полную компенсацию переменной составляющей выпрямленного тока во всем диапазоне изменения параметров нагрузки выпрямителя.
Сущность изобретения состоит в том, что для компенсации переменной составляющей выпрямленного тока применены последовательно соединенные транзисторный усилитель тока и однофазный трансформатор. На вход усилителя тока поступает информация от выпрямителя, а именно вторичный ток трансформатора тока, включенного в цепь выпрямленного тока между выпрямителем и сглаживающим реактором. Этот ток пропорционален переменной составляющей выпрямленного тока. Выводы вторичной обмотки однофазного трансформатора - это выход активного фильтра. Он присоединен через конденсатор к цепи выпрямленного тока параллельно выпрямителю и сглаживающему реактору. Параметры усилителя тока и однофазного трансформатора рассчитываются такими, чтобы в цепь выпрямленного тока поступал компенсирующий ток -i, где i - переменная составляющая выпрямленного тока. Усилитель тока обеспечивает выходную мощность активного фильтра, необходимую для всего диапазона изменения параметров нагрузки выпрямителя.
На чертеже приведена схема предлагаемого активного фильтра переменной составляющей выпрямленного тока.
В цепи выпрямленного тока последовательно соединены выпрямитель 1, трансформатор тока 2, сглаживающий реактор 3 и нагрузка выпрямителя 4. Применительно к электропередаче постоянного тока 1 - выпрямительная подстанция, а 4 - линия постоянного тока и инверторная подстанция. Применительно к электрифицированному транспорту 1 - тяговая подстанция, а 4 - контактная сеть и электровозы (или трамваи, троллейбусы). При других применениях выпрямителя нагрузкой может быть электролизная печь, аккумулятор и др.
Активный фильтр содержит транзисторный усилитель тока 5 и однофазный трансформатор 6. Вторичная обмотка трансформатора тока 2 соединена с входом усилителя тока 5. Один вывод вторичной обмотки трансформатора 6 через конденсатор 7 присоединен к цепи выпрямленного тока в точке А между реактором 3 и нагрузкой 4, другой вывод - к точке В, соединенной с отрицательным полюсом выпрямителя. Таким образом, выход активного фильтра присоединен через конденсатор 7 к цепи выпрямленного тока параллельно выпрямителю и сглаживающему реактору.
На вход усилителя тока 5 от трансформатора тока 2 поступает ток i/k, где i - переменная составляющая выпрямленного тока, a k - коэффициент трансформации трансформатора тока. Усилитель тока увеличивает ток в n раз, и поэтому в первичной обмотке трансформатора 6 проходит ток n•i/k. Отношение числа витков первичной W1 и вторичной W2 обмотки W1/W2=k/n. Поэтому с учетом указанных на чертеже начал обмоток трансформатора 6 через конденсатор 7 к точке А поступает ток -(n•i/k)•(k/n) = -i. К этой же точке А от выпрямителя через реактор 3 поступает выпрямленный ток I+i. В результате в цепи нагрузки 4 между точками А и В протекает только постоянная составляющая выпрямленного тока I. Таким образом, предлагаемый активный фильтр выполняет свою функцию - в нагрузке выпрямителя, в частности в линии постоянного тока, в контактной сети электрифицированного транспорта, отсутствует переменная составляющая выпрямленного тока.
Усилитель тока должен обеспечить выходную мощность активного фильтра во всем диапазоне изменения параметров нагрузки выпрямителя. Наибольшую выходную мощность должен иметь активный фильтр для электропередачи постоянного тока. Как указано в [2], выходная мощность такого активного фильтра равна 150 кВт. В настоящее время имеется возможность создать усилитель тока со столь большой выходной мощностью, применив мощные полевые транзисторы типа BSM300Gal700DN2 фирмы Сименс, имеющие напряжения коллектор-эмитер 1700 В, постоянный ток коллектора 300 А, импульсный ток коллектора 600 А.
Изложенное выше показывает, что задача предлагаемого изобретения, выполнена: предлагаемый активный фильтр проще и надежнее прототипа (не имеет сложного устройства управления) и обеспечивает полную компенсацию переменной составляющей выпрямленного тока во всем диапазоне изменения параметров нагрузки выпрямителя.
Источники информации
1 Патент Швеции PCT/SE 92/00714, кл. H 02 J 3/01, 1991. Reduction of disturbances in a power network.
1 Патент Швеции PCT/SE 92/00714, кл. H 02 J 3/01, 1991. Reduction of disturbances in a power network.
2. Active DC filter HVDC system - a test installation in the Konti - Skan DC link at Lindom converter station. - Wenyan Zhang, Andres Aberg, Uno Jonson, Ove Loof. - IEEE Transaction on Power Delivery, Vol.8, N 3, July 1993.
Claims (1)
- Активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока, своим выходом присоединенный через конденсатор к цепи выпрямленного тока параллельно выпрямителю и сглаживающему реактору, получая информацию от выпрямителя, создает ток -i, где i - переменная составляющая выпрямленного тока, отличающийся тем, что он состоит из последовательно соединенных транзисторного усилителя тока и однофазного трансформатора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000110432A RU2189103C2 (ru) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | Активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000110432A RU2189103C2 (ru) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | Активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000110432A RU2000110432A (ru) | 2002-02-27 |
| RU2189103C2 true RU2189103C2 (ru) | 2002-09-10 |
Family
ID=20233839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000110432A RU2189103C2 (ru) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | Активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2189103C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2449457C2 (ru) * | 2010-07-15 | 2012-04-27 | Владимир Александрович Апарин | Способ регулирования формы кривой питающего напряжения |
| RU2465710C2 (ru) * | 2007-08-30 | 2012-10-27 | Альстом Транспорт Са | Активное устройство компенсации гармонических токов |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3551780A (en) * | 1968-12-05 | 1970-12-29 | Lambda Electronics Corp | Electronic ripple filter |
| RU2094935C1 (ru) * | 1995-12-22 | 1997-10-27 | Юрий Константинович Розанов | Фильтр-стабилизатор переменного напряжения |
-
2000
- 2000-04-21 RU RU2000110432A patent/RU2189103C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3551780A (en) * | 1968-12-05 | 1970-12-29 | Lambda Electronics Corp | Electronic ripple filter |
| RU2094935C1 (ru) * | 1995-12-22 | 1997-10-27 | Юрий Константинович Розанов | Фильтр-стабилизатор переменного напряжения |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465710C2 (ru) * | 2007-08-30 | 2012-10-27 | Альстом Транспорт Са | Активное устройство компенсации гармонических токов |
| RU2449457C2 (ru) * | 2010-07-15 | 2012-04-27 | Владимир Александрович Апарин | Способ регулирования формы кривой питающего напряжения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6181132B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| US6388904B2 (en) | Power supply device for electromotive railcar | |
| CN102301576B (zh) | 直流/直流转换器和交流/直流转换器 | |
| RU2384876C2 (ru) | Многоуровневый активный фильтр | |
| US20050111246A1 (en) | Multilevel converter based intelligent universal transformer | |
| CN112567613A (zh) | 电力转换器 | |
| Samanta et al. | Current-fed full-bridge and half-bridge topologies with CCL transmitter and LC receiver tanks for wireless inductive power transfer application | |
| JP2017143621A (ja) | 電力変換装置 | |
| CN205051584U (zh) | 一种无工频变压器的三相-单相变压装置 | |
| Asa et al. | A novel three-phase Oak Ridge AC/DC converter for wireless EV charger applications | |
| Borgaonkar | Solid state transformers: A review of technology and applications | |
| RU2189103C2 (ru) | Активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока | |
| Rekola et al. | Comparison of line and load converter topologies in a bipolar LVDC distribution | |
| US12308761B2 (en) | Parallel conversion units without an output balancing circuit | |
| RU2505899C1 (ru) | Комбинированная установка для плавки гололеда и компенсации реактивной мощности | |
| Lee et al. | Design methodology of a three-phase dual active bridge converter for low voltage direct current applications | |
| Asa et al. | A novel three phase Oak Ridge dc/ac converter for wireless grid tied applications | |
| Ota et al. | A capacitance design guideline of snubber capacitors for soft switching in bi-directional inductive power transfer system considering battery charging cycle | |
| RU2187872C1 (ru) | Гибридный компенсатор пассивной мощности и способ управления им | |
| RU208120U1 (ru) | Зарядное устройство для аккумуляторной батареи | |
| RU117744U1 (ru) | Преобразователь | |
| CN206481234U (zh) | 一种无桥臂电抗器的模块化多电平换流器 | |
| RU2011282C1 (ru) | Двенадцатифазный самокоммутируемый преобразователь | |
| RU217285U1 (ru) | Гибридный накопитель электроэнергии для системы тягового электроснабжения постоянного тока | |
| SU1014108A1 (ru) | Преобразователь переменного напр жени в р д посто нных напр жений |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190422 |