активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока
Классы МПК: | H02M1/15 с использованием активных элементов |
Автор(ы): | Лозинова Н.Г., Поссе А.В. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-04-21 публикация патента:
10.09.2002 |
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.
Рисунок 1
Формула изобретения
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.Описание изобретения к патенту
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![активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока, патент № 2189103](/images/patents/281/2189009/8226.gif)
![активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока, патент № 2189103](/images/patents/281/2189009/8226.gif)
![активный фильтр переменной составляющей выпрямленного тока, патент № 2189103](/images/patents/281/2189009/8226.gif)
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.
Класс H02M1/15 с использованием активных элементов