SU1488918A1

SU1488918A1 - Фильтр

Info

Publication number: SU1488918A1
Application number: SU874362470A
Authority: SU
Inventors: Aleksandr D Muzychenko; Aleksej P Trofimenko
Original assignee: Inst Elektrodinamiki
Priority date: 1987-11-18
Filing date: 1987-11-18
Publication date: 1989-06-23

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях переменного тока для фильтрации гармоник напряжения.

2

Цель - уменьшение потерь электрической энергии. Реактор 1, конденсатор 2 и резистор 3 первыми выводами соединены в трехлучевую звезду, а вторые выводы реактора 1 и конденсатора 2 подключены к зажимам 4 и 5 сети и автотрансформатора 6, промежуточный вывод которого подключен к первому зажиму 4 сети, соединенному с реактором 1. Первый крайний вывод автотрансформатора 6 подключен к второму выводу резистора 3. При конкретной реализации фильтров, настроенных на различные гармоники, может быть использован только один трансформатор, выполненный с отпай- о ками, каждая из которых предназначена для подключения через резистор к соответствующей фильтрующей цепи.З ил.

5 Ц 1488918

Фие.1

3

1488918

4

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях переменного тока для фильтрации гармоник напряжения о $

Цель изобретения - уменьшение потерь электрической энергии.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема фильтра; на фиг. 2 - топографическое изображение фильтра на частоте основной гармоники сети (а - точка соединения автотрансформатора и резистора; б — точка соединения резистора, реактора и конденсатора) ; на фиг. 3 - топографическое 15 ⁴ изображение фильтра на частоте, близкой к резонансной.

Фильтр состоит из реактора 1, конденсатора 2, резистора 3, первые выводы которых соединены в трехлу- 20 чевую звезду, а вторые выводы реактора 1 и конденсатора 2 подключены к зажимам 4 и 5 сети, и автотрансформатора 6, промежуточный вывод которого подключен к первому эажи- 25 му 4 сети, соединенному с реактором 1, первый крайний вывод автотрансформатора 6 подключен к второму зажиму 5 сети, а второй крайний вывод автотрансформатора 6 подключен к второму выводу резистора 3.

Принцип работы фильтра лучше всего объяснить с помощью топографического метода, согласно которому изображение принципиальной схемы совмещается с топографической диаграммой.

В результате получается топографическое изображение цепи, на котором длина ветви с определенным элементом пропорциональна величине напряжения на этом элементе, а углы между ветвями цепи равны разности начальных фаз напряжения на элементах длинных ветвей.

Рассмотрим топографическое изображение фильтра второй гармоники на основной частоте сети (фиг. 2). Напряжение на конденсаторе 2 больше напряжения на реакторе 1, так как по условию резонанса напряжений для второй гармоники выполняется равенство

1/1 2и? с = ]2о?Ь,

где ц> - основная круговая частота сети;

Ь - индуктивность реактора 1;

С - емкость конденсатора 2.

Из этого равенства следует, что сопротивление конденсатора 2 Х_с и реактора 1Х^ на основной частоте относится как Х_с/Х_ь. = 4/1. Следовательно, М/М = 4/1. Потенциалы·узлов а₃ и б при этом равны и в подключенном к ним резисторе 3 ток не протекает, следовательно, отсутствуют и потери электроэнергии. Потери определяются только величиной резистивных составляющих реактивных элементов.

При возникновении в сети переходного процесса на элементах фильтра происходят свободные затухания колебания, частота которых равна его резонансной частоте. Топографическое изображение фильтра на этой частоте показано на фиг. 3. В этом случае потенциалы узлов а и б не совпадают, по резистору 3 протекает ток. Продолжительность переходного процесса уменьшается и зависит от величины сопротивления резистора 3, которая определяется из условия получения заданной добротности фильтра на резонансной частоте.

Установленная мощность автотрансформатора 6 во много раз меньше мощности реактивных элементов, так как по нему протекает только ток, вызванный переходными режимами в сети и определяемый величиной сопротивления резистора 3. Следовательно, мощность автотрансформатора 6 не превышает мощности демпфирующего резистора 3.

При конкретной реализации фильтров, состоящих из нескольких индуктивно-емкостных фильтрующих цепей, настроенных на различные гармоники, может быть использован только один автотрансформатор, выполненный с отпайками, каждая из которых предназначена' для подключения через резистор к соответствующей фильтрующей цепи. Соотношения между числами витков обмотко автотрансформатора в этом случае определяются соотношениями между сопротивлениями на основной частоте реактивных элементов каждой из фильтрующих цепей.

Claims

Формула изобретения 55

Фильтр, содержащий реактор, конденсатор и резистор, первые выводы

которых соединены в звезду, а вто5

1488918

6

рые выводы конденсатора и реактора подключены к сети, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь энергии, в него дополнительно введен автотрансформатор, промежуточный вывод которого подключен к зажиму сети, соединенному с реактором, первый крайний вывод автотрансформатора подключен к другому зажиму сети, а второй крайний вывод автотрансформатора соединен с вторым выводом резистора, причем отношение общего числа витков обмотки автотрансформатора к числу витков части обмотки, питающей резистор и реактор, пропорционально отношению сопротивления конденсатора и реак1₀ тора на промышленной частоте.