Přitom rozhodující roli hraje impe-
dance příslušné sítě.
Pasivní filtry vyšších harmonických
Jako nejvíce univerzální jeví pasivní fil-
try vyšších harmonických. Skládají za-
pojení LC, které působí při několika vyšších
harmonických frekvencích. Provozovatelé tak mohou dosáh-
nout redukci vyšších harmonických proudů
až na hodnotu asi 5 % THDi (Total Harmo-
nic Distortion current, celkové harmonic-
ké zkreslení proudu) v závislosti na výkon-
nosti filtru. Uživa-
tel pak musí vylepšit nebo znovu přizpů-
sobit. V zásadě se
řešení dělí na opatření s použitím pasivních
nebo aktivních prvků/filtrů. Jde o pasivní rezonační
obvody naladěné na konkrétní harmonické,
jež jsou dimenzovány na konkrétní velikost
nelinearity v síti v daném místě. Jednou z cest
je použití aktivních elektronických filtrů. Podle požadova-
ného výkonu třeba filtr konstruovat na plný
proud spotřebiče, popř.
Díky použití vazebních indukčností není
třeba tyto filtry zapojovat do série sítí nebo
. rozvodného úseku,
přičemž celý filtr může skládat z několi-
ka jednotek, takže bude možné i pozdě-
ji snadno přizpůsobit. do série skupinou roz-
vodů, která utlumit.
Vazba filtrů k síti vykonává pomocí vazeb-
ních indukčností. Robustní filtry třeba
zapojit do série zdrojem rušení, který se
má utlumit, popř.
Specificky dimenzované filtrační obvody
Jsou-li v příslušné síti zjištěny konkrétní
vyšší harmonické, které třeba utlumit, po-
užijí k tomuto účelu specifický filtrační ob-
vod (filtr).
0
–
–
0 7
1
0. Jakýkoliv pe-
riodický neharmo-
nický signál může
být reprezentován
součtem sinusových
signálů, jejichž peri-
oda celým násob-
kem základní síťové
frekvence Fourie-
rova transformace
signálu na jednotlivé
harmonické složky**vzorec 1**
)1()sin()( 1h thatf
0 7
1
0.
Elektronické filtry vyznačují daleko
většími možnostmi než pasivní obvody.
Elektronické filtry
Díky zlepšené polovodičové technologii
se ve spojení s moderní mikroprocesorovou
technikou nabízejí nová řešení.
0
–
–
způsobit zvlášť. vyžadováno podrobné a rych-
lé sledování údajů spolu s velkým výpočet-
ním výkonem v regulační části, stejně jako
rychle spínající IGBT (Insulated Gate Bipo-
lar Transistor, bipolární tranzistory s izolova-
Obr Standardní tlumivky v DC meziobvodu
měniče frekvence Danfoss VLT Automation
Drive pro potlačení vyšších harmonických
ným hradlem). Sa-
mozřejmostí i možnost potlačení všech
harmonických. Na změny topologie sítě ale
reagují filtrační obvody jen omezeně.
Výsledkem součtu opět proud sinusového
průběhu. Díky použití čis-
tě pasivních prvků není nutná parametrizace
přístrojů. Předpokládá se
realizace specifického opatření již v projek-
tové fázi zařízení, protože dodatečné vybave-
ní finančně náročnější. Proto toto řešení hodí pouze pro pří-
pady, kdy lze strukturu sítě jen velmi nepa-
trně změnit. Struktura takovýchto filtrů se
skládá z obvodu pro snímání měřených veli-
čin, regulační části, zásobníku energie (kon-
denzátorů) a výkonových polovodičů IGBT.
V principu platí, před realizací přísluš-
ného opatření musí uživatel provést analýzu
napájecí sítě a získat podrobný přehled o její
topologii, prostorovém uspořádání a dělení. Ak-
tivní filtry mohou napodobit funkci popsa-
ných specifických filtračních obvodů pro
konkrétní harmonické v daném místě, aniž
by byla jejich funkce závislá na topologii
sítě. Šestipulzní usměrňovač zatížený
vyhlazovací kapacitou
a) harmonický proud (typický vstupní obvod
současného měniče frekvence)
b) průběh vstupního proudu jedné fáze
a
b
c
IDC
IDC
Ia
Ib
Ic
Va Vc
b)
a)
Obr.
Na základě permanentního měření kvali-
ty sítě probíhá výpočet doplňkových proudů,
které pak prostřednictvím aktivního prou-
dového zdroje přičítají ke stávajícímu proudu. Tímto způsobem toto řešení umožňu-
je zachovat normované úrovně vyšších har-
monických v zařízení při nepatrném příkonu
aktivního filtru. V praxi to
znamená, každý tlumicí člen musí při-
Obr.37ELEKTRO 1/2011
inovace, technologie, projekty
Řeší-li provozovatel komplexní situaci
v síti, k dispozici různé možnosti, jak re-
dukovat zmíněné zpětné vlivy. Maximální proud aktivního
filtru lze tedy cíleně využít k potlačení har-
monických podle zadání provozovatele. Ve srovnání s pasivními systémy je
konstrukce této nové generace filtrů poměr-
ně náročná. V praxi proto možné výběrem vhod-
ných parametrů filtru cíleně potlačit urči-
té vyšší harmonické frekvence, jiné naproti
tomu mohou zůstat v případě potřeby nedo-
tčeny
