Фильтр гармонического тока
Simscape/Электрическая/Пассивная
Блок пассивного фильтра гармоник (трехфазный) подавляет гармонические токи системы и уменьшает искажения напряжения, обеспечивая низкоимпедансные тракты для гармоник. На номинальной частоте пассивные шунтирующие фильтры являются емкостными и обеспечивают реактивную мощность, что может улучшить коэффициент электрической мощности.
Каждая из четырех моделей для блока соответствует опции параметра Тип фильтра (Filter type).
На настроенной частоте возникает LC-резонанс и импеданс фильтра достигает своего минимума, что равно величине сопротивления.
Частота настройки фильтра определяется следующим уравнением:
где f1 и f0 - настроенная и основная частота, n - гармонический порядок настроенной частоты, L - индуктивность и C - емкость.
Коэффициент качества определяется как отношение между индуктивным или емкостным реактивным сопротивлением на настроенной частоте и сопротивлением, как описано этим уравнением:
XCNR,
где:
R - сопротивление.
XLN - импеданс индуктора на настроенной частоте 2xeonf1L.
XCN - импеданс конденсатора на настроенной частоте 12āf1C.
Более высокие значения коэффициента качества приводят к более резким частотам. Однако это приводит к рассеянию высокой мощности на базовой частоте из-за относительно низкого сопротивления.
Номинальная реактивная мощность задается:
где Qr - номинальная реактивная мощность для одной фазы, а V - напряжение ветви в корневом среднем квадрате.
Сдвоенный фильтр имеет две настроенные частоты, f1 и f2, где n1f0 n2f0.
Двухпозиционный фильтр содержит последовательную LC и параллельную RCL схему, каждая из которых настроена на частоты fs и fp, близкие к средней геометрической частоте f1 и f2, которые представлены уравнением:
fsfp,
где
12.dLC
12āL2C2.
Коэффициент качества этого фильтра определяется как коэффициент качества параллельного R и L элементы на средней геометрической частоте, fm:
R2.dfmL2.
Фильтр верхних частот второго порядка шунтирует большой процент гармоник на настроенной частоте и выше нее. Фильтр выполнен с плоским импедансом для гармоник высокого порядка.
Настроенная частота описывается следующим уравнением:
Коэффициент качества представляет собой обратную величину полосового однонаправленного фильтра:
RXCN.
Номинальная реактивная мощность одинакова для полосового однонаправленного фильтра:
По сравнению с однонастроенным вариантом фильтр С-типа верхних частот имеет более низкие потери на основной частоте, поскольку конденсатор и индуктор параллельны резистору.
Для предотвращения прохождения основных токов через резистор резонансная частота L2 и C2 настраивается на основную частоту:
Коэффициент качества рассчитывается с использованием следующего уравнения:
R2āf0nL2.
| Однонаправленный | Двойная настройка | Второй порядок, High-Pass | C-тип, High-Pass | |
|---|---|---|---|---|
| R |
|
|
|
) |
| L |
|
|
| Ничего |
| C |
|
|
|
|
| L2 | Ничего |
fp = f1f2fs | Ничего |
|
| C2 | Ничего |
| Ничего |
1) |
Плавающая нейтраль (трехфазная) | Заземленная нейтраль (трехфазная) | Нейтральный порт (трехфазный) | Трехобмоточный трансформатор (трехфазный) | Двухобмоточный трансформатор (трехфазный) | Нагрузка, подключенная к Wye