RU2657232C2

RU2657232C2 - Line filter

Info

Publication number: RU2657232C2
Application number: RU2016137004A
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Скороходов; Владимир Сергеевич Кучин; Игорь Анатольевич Уфимцев
Original assignee: Сергей Александрович Скороходов; Владимир Сергеевич Кучин
Priority date: 2016-09-15
Filing date: 2016-09-15
Publication date: 2018-06-09
Also published as: WO2018052332A1; RU2016137004A; RU2016137004A3

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: line filter contains a filter inductance coil included in a breakage of a line wire with a core on which at least one bias coil is installed, connected between the line wires of the condenser, not less than one, for example, two additional coils with cores and control windings, a control measuring device, electronic keys connected between one of the line wires and the first terminals of the control windings whose second terminals are connected to the second line wire, electronic keys, connected in parallel to additional coils.

EFFECT: increase the accuracy of the line filter by creating a stabilizing effect of maintaining the output voltage.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для предотвращения скачкообразных изменений тока в цепях с устройствами, питающимися от сети переменного тока, предотвращения долговременной подачи избыточного напряжения в цепь нагрузки, общего энергосбережения активной энергии и оптимизации уровня подаваемого в нагрузку напряжения.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to prevent abrupt current changes in circuits with devices powered by an alternating current network, to prevent the long-term supply of excess voltage to the load circuit, to save energy actively and to optimize the level of voltage supplied to the load.

В настоящее время известно большое количество сетевых фильтров с различными характеристиками. Основные виды: неадаптивные фильтры, т.е. фильтры, не имеющие адаптивных элементов, параметры которых зависят от тока в цепи нагрузки, и адаптивные фильтры.Currently, a large number of surge protectors with various characteristics are known. Main types: non-adaptive filters, i.e. filters that do not have adaptive elements, the parameters of which depend on the current in the load circuit, and adaptive filters.

Известен адаптивный сетевой фильтр, содержащий магнитосвязанные катушки индуктивности на общем ферромагнитном сердечнике, включенные согласно в разрыв линейных проводов сети электропитания, и конденсаторы, связывающие линейные провода между собой и шиной заземления (Т. Уильямс, К. Армстронг. ЭМС для систем и установок. М. ИД «Технологии», 2004, с. 337, рис. 8.10).Known adaptive line filter containing magnetically coupled inductors on a common ferromagnetic core, included in accordance with the gap of the linear wires of the power supply network, and capacitors connecting the linear wires to each other and the ground bus (T. Williams, K. Armstrong. EMC for systems and installations. M Publishing House "Technologies", 2004, p. 337, Fig. 8.10).

Недостатком этого фильтра является низкая эффективность при быстром кратковременном повышении или понижении тока в нагрузке как по внешним, так и по внутренним причинам. Указанный фильтр не способен обеспечить фильтрацию одновременно и высокочастотных и среднечастотных изменений тока и не обеспечивает режим экономии активной и реактивной энергии.The disadvantage of this filter is its low efficiency with a quick short-term increase or decrease in current in the load for both external and internal reasons. The specified filter is not capable of filtering both high-frequency and mid-frequency current changes at the same time and does not provide a mode of saving active and reactive energy.

Известен сетевой фильтр, описанный в патенте RU 2570351, МПК Н02М 1/16, опубл. 10.12.2015 г., содержащий включенные в разрывы каждого из линейных проводов катушку индуктивности с сердечником и токовую фильтрующую индуктивность с сердечником, снабженную не менее чем одной дополнительной обмоткой, включенные между линейными проводами конденсатор и не менее чем две фильтро-корректирующие цепи, вход каждой из которых подключен к выходу одной из дополнительных обмоток, включенные последовательно между линейными проводами катушку подмагничивания и балластные индуктивности, с сердечниками, на которые установлены управляющие обмотки, пороговое решающее устройство, включенное на входе между линейными проводами, электронные коммутирующие устройства, включенные между одним из линейных проводов и первыми выводами управляющих обмоток, вторые выводы которых подключены на один из линейных проводов, электронные коммутирующие устройства, включенные параллельно балластным индуктивностям. При этом выходы порогового решающего устройства соединены с электронными коммутирующими устройствами, а катушка подмагничивания установлена на один из сердечников катушек индуктивности.Known surge protector described in patent RU 2570351, IPC Н02М 1/16, publ. 12/10/2015, containing a core inductance coil included in the breaks of each of the linear wires and a current filtering inductance with a core equipped with at least one additional winding, a capacitor connected between the linear wires and at least two filter-correcting circuits, each input of which is connected to the output of one of the additional windings, a magnetization coil and ballast inductors connected in series between the linear wires, with cores on which I control windings, a threshold solver connected at the input between the linear wires, electronic switching devices connected between one of the linear wires and the first leads of the control windings, the second leads of which are connected to one of the linear wires, electronic switching devices connected in parallel with ballast inductances. In this case, the outputs of the threshold decision device are connected to electronic switching devices, and the bias coil is installed on one of the cores of the inductors.

Недостатком данного сетевого фильтра является то, что при достаточно эффективном уменьшении полного тока и уменьшении потребляемой электроэнергии на нагрузках различного типа, включенных по двухпроводной схеме, при быстром изменении уровней подаваемого напряжения: во-первых, имеет место несимметричное воздействие поля, создаваемого катушкой подмагничивания, на катушки индуктивности, установленные на сердечник, что вызывает снижение точности работы фильтра при смене задаваемых контроллером порогов энергосбережения; во-вторых, имеется влияние синхронности подачи сигналов контроллера на управляющие обмотки, что приводит к появлению кратковременной фазы тока короткого замыкания в балластных индуктивностях и, как следствие, к появлению внутренних импульсных помех в линейных проводах и снижению общей надежности устройства.The disadvantage of this surge protector is that with a sufficiently effective decrease in the total current and a decrease in the consumed electric power for loads of various types included in a two-wire circuit, with a rapid change in the levels of the applied voltage: firstly, there is an asymmetric effect of the field created by the magnetization coil on inductors mounted on the core, which causes a decrease in the accuracy of the filter when changing the energy-saving thresholds set by the controller; secondly, there is an influence of the synchronism of the controller signal supply to the control windings, which leads to the appearance of a short-term phase of the short-circuit current in ballast inductors and, as a result, to the appearance of internal impulse noise in linear wires and a decrease in the overall reliability of the device.

Наиболее близким к заявляемому сетевому фильтру является сетевой фильтр, описанный в патенте RU 2588592, МПК H02J 03/01, опубл. 10.07.2016 г., выбранный в качестве прототипа, и содержащий включенные в разрывы первого линейного провода катушку индуктивности с сердечником и токовую фильтрующую индуктивность с сердечником, снабженную не менее чем одной дополнительной обмоткой, и содержащий включенные в разрывы второго линейного провода токовую фильтрующую индуктивность с сердечником, снабженную не менее чем одной дополнительной обмоткой, между линейными проводами включены конденсатор и фильтро-корректирующие цепи, вход каждой из которых подключен к выходу одной из дополнительных обмоток, содержащий включенные последовательно между линейными проводами основную катушку фильтрации и создания противотока и противотоковые индуктивности с сердечниками и управляющими обмотками, которые одним из выводов подключены к одному из линейных проводов, измерительное устройство, включенное на входе между линейными проводами, с измерительной цепью, подключенной к выходу фильтра, электронные ключи, включенные между одним из линейных проводов и входами управляющих обмоток, электронные коммутаторы, включенные параллельно противотоковым индуктивностям, при этом выходы измерительного устройства соединены с электронными ключами и коммутаторами, а основная катушка фильтрации и создания противотока установлена на не менее чем один из сердечников катушек индуктивности.Closest to the claimed surge protector is the surge protector described in patent RU 2588592, IPC H02J 03/01, publ. 07/10/2016, selected as a prototype, and containing a core inductance coil and a current filtering inductance with a core included in the breaks of the first linear wire, equipped with at least one additional winding, and containing a current filtering inductance included in the breaks of the second linear wire with a core equipped with at least one additional winding, a capacitor and filter-correcting circuits are included between the linear wires, the input of each of which is connected to the output of one of additional windings, comprising a main filtering and countercurrent coil connected in series between the linear wires and countercurrent inductors with cores and control windings, which are connected to one of the linear wires by one of the terminals, a measuring device connected at the input between the linear wires, with a measuring circuit connected to the filter output, electronic switches connected between one of the linear wires and the inputs of the control windings, electronic switches included Allelic countercurrent inductors while outputs of the measuring device are connected to electronic keys and switches, and the main coil filtering and backflow is mounted on at least one of the cores of inductors.

Недостатком данного сетевого фильтра является то, что при эффективном уменьшении полного тока и уменьшении потребляемой электроэнергии на нагрузках различного типа, при быстром изменении уровней подаваемого напряжения на работу катушки подмагничивания влияет инерционность катушки индуктивности, установленной на сердечник, что вызывает снижение точности работы фильтра при смене задаваемых контроллером порогов энергосбережения; а также имеется влияние синхронности подачи сигналов измерительного устройства на управляющие обмотки, что приводит к появлению кратковременной фазы тока короткого замыкания в балластных индуктивностях и, как следствие, к появлению внутренних импульсных помех в линейных проводах и снижению общей надежности устройства.The disadvantage of this mains filter is that with an effective decrease in the total current and a decrease in the consumed electric power for loads of various types, with a rapid change in the supply voltage levels, the inertia of the inductor mounted on the core affects the operation of the magnetization coil, which causes a decrease in the accuracy of the filter when changing energy saving threshold controller; and there is also the influence of the synchronization of the signal supply of the measuring device to the control windings, which leads to the appearance of a short-term phase of the short-circuit current in ballast inductors and, as a result, to the appearance of internal impulse noise in linear wires and a decrease in the overall reliability of the device.

Задача изобретения - совершенствование конструкции сетевого фильтра.The objective of the invention is to improve the design of the surge protector.

Технический результат предлагаемого изобретения направлен на увеличение точности работы сетевого фильтра путем создания стабилизирующего эффекта поддержания напряжения на выходе, не зависящего от тока нагрузки, при конструктивно выбранном числе управляемых индуктивностей балласта, на повышение надежности работы сетевого фильтра путем устранения возможности появления тока короткого замыкания в индуктивностях балласта, на уменьшение полного тока в нагрузке с контролем допустимых пределов снижения напряжений в нагрузке по техническим характеристикам и, как следствие, к экономии электроэнергии, потребляемой нагрузкой.The technical result of the invention is aimed at increasing the accuracy of the line filter by creating a stabilizing effect of maintaining the output voltage independent of the load current with a structurally selected number of controlled ballast inductors, to increase the reliability of the line filter by eliminating the possibility of a short circuit current in the ballast inductors , to reduce the total current in the load with the control of the permissible limits of voltage reduction in the load technically to their characteristics and, as a result, to the saving of electricity consumed by the load.

Указанный технический результат достигается тем, что сетевой фильтр, содержащий включенную в разрыв линейного провода фильтрующую катушку индуктивности с сердечником, на который установлена не менее чем одна катушка подмагничивания, включенный между линейными проводами конденсатор, не менее одной, например, две дополнительные катушки с сердечниками и управляющими обмотками, управляющее измерительное устройство, электронные ключи, включенные между одним из линейных проводов и первыми выводами управляющих обмоток, вторые выводы которых подключены на второй линейный провод, электронные ключи, подсоединенные параллельно дополнительным катушкам, при этом выходы управляющего измерительного устройства соединены с электронными ключами, дополнительно содержит электронные инверторы, которые соединены с управляющим измерительным устройством, выходы которого соединены с электронными ключами, включенными последовательно в цепи электронных ключей, включенных в цепи управляющих обмоток, выходы которого соединены с электронными ключами, включенными параллельно дополнительным катушкам, при этом дополнительные катушки соединены между собой в общую цепь и одним выводом подключены на один из линейных проводов, а вторым выводом соединены с выводом катушки подмагничивания, которая вторым выводом подключена на второй линейный провод на выходе фильтра.The specified technical result is achieved in that the line filter containing a filter inductance with a core included in the gap of the linear wire, on which at least one bias coil is installed, a capacitor connected between the linear wires, at least one, for example, two additional coils with cores and control windings, control measuring device, electronic keys connected between one of the linear wires and the first conclusions of the control windings, the second conclusions of which connected to the second line wire, electronic keys connected in parallel to additional coils, while the outputs of the control measuring device are connected to electronic keys, further comprises electronic inverters that are connected to a control measuring device, the outputs of which are connected to electronic keys connected in series in the electronic circuit keys included in the control winding circuit, the outputs of which are connected to electronic keys connected in parallel nym coils, wherein the additional coils are interconnected in a common circuit, and one terminal connected to one of the line conductors, and a second terminal connected to a terminal of the bias coil, the second terminal of which is connected to the second conductive line at the filter output.

Блок-схема сетевого фильтра приведена на фиг. 1.The block diagram of the line filter is shown in FIG. one.

Сетевой фильтр включает в себя входные 1, 2, и выходные 3, 4, клеммы для подключения его в разрыв линейных проводов А, В. Между входной клеммой 1 и выходной клеммой 3 включена фильтрующая катушка индуктивности 5 с сердечником 6, которая совместно с конденсатором 7, включенным между выходными клеммами 3, 4, образует широкополосный фильтр. На сердечник 6 установлена катушка подмагничивания 8, соединенная первым выводом с выходной клеммой 3, соединенная вторым выводом с первым выводом дополнительной катушки 9, установленной на сердечник 10, которая вторым выводом соединена с первыми выводом дополнительной катушки 11, установленной на сердечник 12, которая своим вторым выводом подключена на линейный провод В. Между входными клеммами 1, 2 и, соответственно, линейными проводами А, В включено управляющее измерительное устройство 13, которое соединено с электронными ключами 14, 15, подключенными, своими первыми выводами к линейному проводу А и вторыми выводами, соответственно, к первым выводам электронных ключей 16, 17, которые своими вторыми выводами соединены, соответственно, с первыми выводами управляющих обмоток 18, 19, установленными, соответственно, на сердечники 10, 12, при этом вторые выводы управляющих обмоток 18, 19 подключены к линейному проводу В. Электронные ключи 20, 21 соединены с управляющим измерительным устройством 13 и подключены своими первыми выводами, соответственно, на первые выводы дополнительных катушек 9, 11, и подключены своими вторыми выводами, соответственно, на первые выводы электронных ключей 22, 23, которые своими вторыми выводами подключены, соответственно, на вторые выводы дополнительных катушек 11, 9. Электронные инверторы 24, 25 соединены своими входами с управляющим измерительным устройством 13 и соединены своими выходами, соответственно, с электронными ключами 22, 23. Электронные инверторы 26, 27 соединены своими входами с управляющим измерительным устройством 13 и соединены своими выходами, соответственно, с электронными ключами 16, 17. При этом дополнительная катушка 9, дополнительная катушка 11 и катушка подмагничивания 8 соединены в общую цепь, соединенную с выходной клеммой 3 и линейным проводом В, соответственно.The line filter includes input 1, 2, and output 3, 4, terminals for connecting it to a break in the linear wires A, B. Between the input terminal 1 and the output terminal 3, a filtering inductor 5 with a core 6 is connected, which together with the capacitor 7 connected between the output terminals 3, 4, forms a broadband filter. A magnetization coil 8 is mounted on the core 6, connected by a first terminal to an output terminal 3, connected by a second terminal to a first terminal of an additional coil 9 mounted on a core 10, which is connected to a first terminal of an additional coil 11 mounted on a core 12, which has its second the output is connected to a linear wire B. Between the input terminals 1, 2 and, accordingly, the linear wires A, B, a control measuring device 13 is connected, which is connected to electronic keys 14, 15, connected the first leads to the linear wire A and the second leads, respectively, to the first leads of the electronic keys 16, 17, which are connected by their second leads, respectively, to the first leads of the control windings 18, 19, mounted respectively on the cores 10, 12 while the second terminals of the control windings 18, 19 are connected to the linear wire B. Electronic keys 20, 21 are connected to the control measuring device 13 and are connected by their first terminals, respectively, to the first terminals of the additional coils 9, 11, and connected by their second terminals, respectively, to the first terminals of electronic keys 22, 23, which by their second terminals are connected, respectively, to the second terminals of additional coils 11, 9. Electronic inverters 24, 25 are connected by their inputs to a control measuring device 13 and connected by their outputs , respectively, with electronic keys 22, 23. Electronic inverters 26, 27 are connected by their inputs to the control measuring device 13 and connected by their outputs, respectively, with electronic keys 16, 17. In this case an additional coil 9, an additional coil 11 and a bias coil 8 are connected in a common circuit connected to the output terminal 3 and the line wire B, respectively.

Сетевой фильтр работает следующим образом. The surge protector works as follows.

При подключении нагрузки к выходным клеммам 3, 4 линейных проводов А, В ток начинает протекать по замкнутой цепи. Ток идет через входную клемму 1, линейный провод А, фильтрующую катушку индуктивности 5, выходную клемму 3, нагрузку, выходную клемму 4, линейный провод В, входную клемму 2. Широкополосный фильтр, образованный фильтрующей катушкой индуктивности 5, установленной на сердечник 6 с катушкой подмагничивания 8, и конденсатором 7, обеспечивает сглаживание импульсов тока, при их возникновении в нагрузке. На катушке подмагничивания 8 и соединенными с ней в общую цепь дополнительными катушками 9, 11, установленными на сердечники 10, 12, приложено напряжение, снимаемое с выходной клеммы 3 и выходной клеммы 4, что через сердечник 6 создает на фильтрующей катушке индуктивности 5 ток подмагничивания, противоположный току в нагрузке. Соотношение параметров фильтрующей катушки индуктивности 5, катушки подмагничивания 8, дополнительных катушек 9 и 11 выбирают так, что ток подмагничивания уменьшает ток на выходе сетевого фильтра на некоторую величину, например на 10-15%. При этом, если напряжение между входными клеммами 1 и 2 падает ниже величины первого заданного порога, установленного параметрами управляющего измерительного устройства 13, то последнее срабатывает и подает сигналы управления на электронный ключ 20 и электронный ключ 14. Эти же сигналы управления через электронные инверторы 24, 26, соответственно, подаются на электронные ключи 16, 22. Электронные ключи 20, 22 запираются, в результате дополнительная катушка 11, установленная на сердечник 12, включается последовательно с катушкой подмагничивания 8. Электронные ключи 14, 16 отпираются, и управляющая обмотка 19 подключается между линейными проводами А, В. Электронные инверторы 24, 26 обеспечивают гарантированное отсутствие режима короткого замыкания в цепи дополнительной катушки 11. Ток подмагничивания в катушке подмагничивания 8 уменьшается, например, до величины, уменьшающей ток в нагрузке на 6-9%. При этом создается частично стабилизирующий эффект напряжения, подаваемого в нагрузку, так как напряжение в цепи тока подмагничивания не зависит от тока нагрузки, влияющего на собственное падение напряжения на фильтрующей катушке индуктивности 5.When the load is connected to the output terminals 3, 4 of the linear wires A, B, the current begins to flow in a closed circuit. The current flows through input terminal 1, line wire A, filtering inductor 5, output terminal 3, load, output terminal 4, line wire B, input terminal 2. A broadband filter formed by a filtering inductor 5 mounted on core 6 with a magnetizing coil 8, and a capacitor 7, provides smoothing of current pulses, when they occur in the load. The bias coil 8 and additional coils 9, 11 connected to it in a common circuit, mounted on the cores 10, 12, are supplied with voltage removed from the output terminal 3 and output terminal 4, which creates a bias current on the filtering inductor 5 through the core 6, opposite to current in load. The ratio of the parameters of the filtering inductor 5, magnetization coil 8, additional coils 9 and 11 is chosen so that the magnetization current reduces the current at the output of the line filter by a certain amount, for example, 10-15%. Moreover, if the voltage between the input terminals 1 and 2 drops below the value of the first predetermined threshold set by the parameters of the control measuring device 13, the latter is triggered and provides control signals to the electronic key 20 and electronic key 14. These control signals through electronic inverters 24, 26, respectively, are supplied to the electronic keys 16, 22. The electronic keys 20, 22 are locked, as a result of the additional coil 11 mounted on the core 12, is connected in series with the magnetization coil 8. the electron keys 14, 16 are unlocked, and the control winding 19 is connected between the linear wires A, B. Electronic inverters 24, 26 provide a guaranteed absence of a short circuit in the circuit of the auxiliary coil 11. The magnetizing current in the magnetizing coil 8 is reduced, for example, to a value that reduces the current in the load is 6-9%. This creates a partially stabilizing effect of the voltage supplied to the load, since the voltage in the bias current circuit does not depend on the load current, which affects its own voltage drop across the filter inductor 5.

Если напряжение между входными клеммами 1 и 2 падает ниже величины второго заданного порога, установленного параметрами управляющего измерительного устройства 13, то последнее срабатывает и подает сигналы управления на электронный ключ 21 и электронный ключ 15. Эти же сигналы управления через электронные инверторы 25, 27, соответственно, подаются на электронные ключи 17, 23. Электронные ключи 21, 23 запираются, в результате дополнительная катушка 9, установленная на сердечник 10, включается последовательно в общую цепь с катушкой подмагничивания 8 и дополнительной катушкой 11. Электронные ключи 15, 17 отпираются, и управляющая обмотка 18 подключается между линейными проводами А, В. Электронные инверторы 25, 27 обеспечивают гарантированное отсутствие режима короткого замыкания в цепи дополнительной катушки 9. Ток подмагничивания в катушке подмагничивания 8 еще более уменьшается, например, до величины, уменьшающей ток в нагрузке на 2-4%. При этом создается частично стабилизирующий эффект напряжения, подаваемого в нагрузку, так как напряжение в цепи тока подмагничивания не зависит от тока нагрузки, влияющего на собственное падение напряжения на фильтрующей катушке индуктивности 5.If the voltage between the input terminals 1 and 2 drops below the second predetermined threshold set by the parameters of the control measuring device 13, the latter is triggered and sends control signals to the electronic key 21 and electronic key 15. These same control signals through electronic inverters 25, 27, respectively are supplied to the electronic keys 17, 23. The electronic keys 21, 23 are locked, as a result, an additional coil 9 mounted on the core 10 is connected in series with the bias coil 8 and additional coil 11. The electronic keys 15, 17 are unlocked, and the control winding 18 is connected between the line wires A, B. Electronic inverters 25, 27 ensure the absence of a short circuit in the circuit of the additional coil 9. The magnetization current in the magnetization coil 8 is further reduced, for example, to a value that reduces the current in the load by 2-4%. This creates a partially stabilizing effect of the voltage supplied to the load, since the voltage in the bias current circuit does not depend on the load current, which affects its own voltage drop across the filter inductor 5.

Уменьшение полного тока в нагрузке, в сочетании с созданием стабилизирующего эффекта поддержания напряжения на выходе, независимого от тока нагрузки и, как следствие, с повышением точности работы схемы сетевого фильтра приводит к уменьшению потребляемой нагрузкой электроэнергии, с одновременным повышением надежности работы сетевого фильтра путем гарантированного исключения режима кратковременно короткого замыкания во внутренних цепях.The decrease in the total current in the load, combined with the creation of a stabilizing effect of maintaining the output voltage independent of the load current and, as a result, with an increase in the accuracy of the network filter circuit, leads to a decrease in the power consumption by the load, while increasing the reliability of the network filter by guaranteed exclusion short-circuit mode in internal circuits.

ПримерExample

При испытаниях использовали комбинированную нагрузку, типичную для предприятия торговли, включающую устройства обогрева, освещения, вентиляции, витринное и офисное оборудование. Уровни подаваемого входного напряжения на объекте изменялись в зависимости от времени суток, дня недели и режимов работы снабжающей подстанции. При включении сетевого фильтра он начинал отрабатывать режимы заданной экономии. Если напряжение, подаваемое из сети на сетевой фильтр, превышало значения порогов управляющего измерительного устройства, то в выходных цепях фильтра за счет создания подмагничивания ток нагрузки уменьшался на максимальную величину, заданную параметрами фильтра. Если входные напряжения снижались, и это вызывало срабатывание управляющего измерительного устройства, то величина уменьшения тока на фильтре падала, что сохраняло токовый режим нагрузки в сочетании со средней экономией электроэнергии. Дальнейшее понижение входного напряжения приводило к еще большему снижению доли уменьшения тока на сетевом фильтре, что вызывало сохранение токового режима нагрузки в сочетании с небольшой экономией электроэнергии. Если при работе ток нагрузки менялся, приближаясь к максимально допустимым значениям, схема сетевого фильтра обеспечивала за счет изменения токов подмагничивания стабилизационный эффект. В результате фильтрация излишнего питающего сетевого тока путем его уменьшения до допустимого предела не нарушала работы нагрузки, но снижала величину потребляемой ею электроэнергии. Кроме этого, как дополнительное положительное свойство сетевого фильтра можно отметить сглаживание бросков сетевого напряжения и, следовательно, увеличение ресурса работы устройств, составляющих данную комбинированную нагрузку.During the tests, the combined load typical of a trading enterprise was used, including heating, lighting, ventilation devices, display and office equipment. The levels of supplied input voltage at the facility changed depending on the time of day, day of the week, and operating modes of the supplying substation. When you turn on the surge protector, he began to work out the modes of a given economy. If the voltage supplied from the network to the line filter exceeded the threshold values of the control measuring device, then in the output circuits of the filter, due to the creation of magnetization, the load current decreased by the maximum value specified by the filter parameters. If the input voltage decreased, and this triggered a response of the control measuring device, then the decrease in the current on the filter fell, which kept the current load mode in combination with average energy savings. A further decrease in the input voltage led to an even greater decrease in the fraction of the decrease in current at the line filter, which caused the current load mode to be maintained in combination with a small energy saving. If during operation the load current changed, approaching the maximum permissible values, the network filter circuit provided a stabilizing effect by changing the magnetization currents. As a result, filtering the excess supply current by reducing it to an acceptable limit did not disrupt the load, but reduced the amount of electricity consumed by it. In addition, as an additional positive property of the line filter, it is possible to note the smoothing of the surge voltage and, consequently, an increase in the service life of the devices that make up this combined load.

Измерения потребленной нагрузкой на объекте типа предприятия питания электрической энергии в течение отрезков времени, равных 12 часам, показали ее экономию при включении с сетевым фильтром в количестве от 14 до 16%, по сравнению с работой без фильтра.Measurements of the consumed load at an object such as a power supply enterprise for periods of time equal to 12 hours showed its savings when turned on with a power strip in an amount of 14 to 16%, compared to working without a filter.

Сетевой фильтр может быть изготовлен с использованием стандартных конденсаторов, стандартных электронных ключей и электронных инверторов; фильтрующие катушки индуктивности, катушки подмагничивания, управляющие обмотки, дополнительные индуктивности могут быть изготовлены из стандартного обмоточного провода и установлены на сердечники, изготовленные из трансформаторного железа, необходимой марки; управляющее измерительное устройство может быть изготовлено для конкретного сетевого фильтра, возможно применение промышленного контроллера с соответствующей программой. Готовый сетевой фильтр может быть размещен в стандартном электротехническом щите, имеющем требуемые присоединительные и габаритные размеры и необходимый класс электротехнической защиты.The line filter can be manufactured using standard capacitors, standard electronic switches and electronic inverters; filtering inductors, magnetizing coils, control windings, additional inductors can be made from a standard winding wire and mounted on cores made of transformer iron of the required brand; a control measuring device can be made for a specific line filter, it is possible to use an industrial controller with the appropriate program. The ready-made line filter can be placed in a standard electrical panel having the required connection and overall dimensions and the required class of electrical protection.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемый сетевой фильтр наряду с допустимым пороговым уменьшением питающего сетевого тока, подаваемого на нагрузку, что позволяет существенно экономить потребляемую нагрузкой электроэнергию, обеспечивает повышенную точность поддержания напряжения на нагрузке, стабилизацию работы фильтра при переменных токах нагрузки, в том числе при токах нагрузки, близких к максимальным, повышение надежности работы управляющей схемы устройства путем гарантированного исключения кратковременных тяжелых токовых режимов, создающихся в момент смены уровней экономии в устройстве.Thus, in comparison with the prototype, the inventive mains filter along with an acceptable threshold decrease in the supply mains current supplied to the load, which can significantly save the energy consumed by the load, provides increased accuracy of voltage maintenance at the load, stabilization of the filter at variable load currents, including at load currents close to maximum, increasing the reliability of the control circuit of the device by guaranteed exclusion of short-term heavy t postglacial mode, create a moment of change of saving levels in the device.

Claims

A line filter containing a filter inductor with a core included in the gap of the linear wire, on which at least one bias coil is installed, a capacitor connected between the linear wires, at least one, for example, two additional coils with cores and control windings, a control measuring device, electronic keys connected between one of the linear wires and the first conclusions of the control windings, the second conclusions of which are connected to the second linear wire, electronic beams connected in parallel with additional coils, while the outputs of the control measuring device are connected to electronic keys, characterized in that it further comprises electronic inverters that are connected to a control measuring device, the outputs of which are connected to electronic keys connected in series with the electronic key circuits included in the chain of control windings, the outputs of which are connected to electronic keys connected in parallel to additional coils, body coils are connected to each other in a common circuit and are connected to one of the line wires with one output, and are connected to the output of the magnetization coil by the second output, which is connected to the second linear wire at the filter output by the second output.