Схемы фильтров:

1. Фильтры с фиксированной настройкой (настроенные фильтры).

К ним относятся силовые резонансные фильтры, настроенные на одну фиксированную частоту. СРФ характеризуются добротностью фильтра q = X_О/R, где Х_О – реактивное сопротивление  конденсаторной батареи или реактора. Добротность фильтра определяет точность его настройки. Фильтр с высоким уровнем добротности от 30 – 60 настраивается строго на одну из низких частот (например, пятую). Фильтр с низким уровнем добротности не более 5  имеет малое сопротивление в широком диапазоне частот. Фильтры для подавления гармоник высокого порядка ( свыше 17) называют фильтрами верхних частот.

         Критерием расчёта фильтров является  уровень напряжения высших гармоник.

Схема фильтра приведена на рис. 1а

2. Фильтры двойной настройки

Эквивалентные сопротивления двух одночастотных фильтров могут быть преобразованы в схему одного фильтра, настроенных на две частоты ( рис. 1 б ). Этот фильтр имеет меньшие потери энергии на основной частоте.

3. Широкополосные фильтры

Широкополосные фильтры имеют следующие достоинства:

Рекомендуемые материалы

●   Меньшая чувствительность к изменению температуры, отклонениям частоты, промышленным допускам при изготовлении элементов, потерям в емкостных элементах;

· Малое сопротивление широкому спектру гармоник, отсутствие необходимости разбивки фильтра;

Недостатки:

· Для получения одинакового уровня фильтрации широкополосные фильтры должны быть рассчитаны на более высокую мощность;

· Потери в сопротивлении и в реакторе выше.

Типы широкополосных  фильтров приведены на рис.2:

· Первого порядка (а);

· Второго порядка (б);

· Третьего порядка (в);

· С- типа

Фильтр первого порядка применяется редко, так как для него требуется конденсатор большой мощности и потери на основной частоте значительны.

Для  12 – пульсных преобразователей используют схема фильтра рис. 3.

Силовые резонансные фильтры входят в состав быстродействующих статических компенсаторов, предназначенных для компенсации реактивной мощности, снижения колебаний напряжения и уровня высших гармоник (рис. 4.) 

         а                           б

    С                     С₁

L                     L₁

R                   R₁

 _

                   C₂

                                   L₂

                   R₂

                                   R₂       

         Рис. 1 Настроенные фильтры: а – настроенный на одну фиксированную  частоту; б - настроенный на две фиксированные  частоты.

   а                  б                        в                           г     

                           С₁                     С₁                         С₁

        С₁                                                                                      

                                                                 C₂          C₂

          R           L                R       L              R            L            R  

            Рис. 2. Широкополосные высокочастотные фильтры: а – первого порядка, б – второго порядка, в – третьего порядка, г – С- типа.

Люди также интересуются этой лекцией: 12 Методы построения нечетких функций полезности. Декомпозиция нечетких функций полезности.

                         5               7                11               13                17 - ∞

 Рис. 3 Фильтр переменного тока для 12 – пульсного выпрямителя большой  мощности: настроенные фильтры для гармоник малых порядков   ( 5,7,11, 13 – го) и высокочастотного гасящего фильтра для  гармоник 17-го и более высоких  порядков.

                                                 3            5            7           11        

Рис. 4.4. Силовой резонансный фильтр быстродействующего   статического  компенсатора : настроенные фильтры для гармоник  3, 5, 7, 11 – го порядков.