Podle požadova-
ného výkonu třeba filtr konstruovat na plný
proud spotřebiče, popř.
Pasivní filtry vyšších harmonických
Jako nejvíce univerzální jeví pasivní fil-
try vyšších harmonických. 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).
Elektronické filtry vyznačují daleko
většími možnostmi než pasivní obvody. Přitom rozhodující roli hraje impe-
dance příslušné sítě. V praxi to
znamená, každý tlumicí člen musí při-
Obr.
0
–
–
0 7
1
0. V zásadě se
řešení dělí na opatření s použitím pasivních
nebo aktivních prvků/filtrů. 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. 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. Tímto způsobem toto řešení umožňu-
je zachovat normované úrovně vyšších har-
monických v zařízení při nepatrném příkonu
aktivního filtru. Díky použití čis-
tě pasivních prvků není nutná parametrizace
přístrojů.
Elektronické filtry
Díky zlepšené polovodičové technologii
se ve spojení s moderní mikroprocesorovou
technikou nabízejí nová řešení. Předpokládá se
realizace specifického opatření již v projek-
tové fázi zařízení, protože dodatečné vybave-
ní finančně náročnější. Na změny topologie sítě ale
reagují filtrační obvody jen omezeně. 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. Jde o pasivní rezonační
obvody naladěné na konkrétní harmonické,
jež jsou dimenzovány na konkrétní velikost
nelinearity v síti v daném místě. Struktura takovýchto filtrů se
skládá z obvodu pro snímání měřených veli-
čin, regulační části, zásobníku energie (kon-
denzátorů) a výkonových polovodičů IGBT.
Vazba filtrů k síti vykonává pomocí vazeb-
ních indukčností. Maximální proud aktivního
filtru lze tedy cíleně využít k potlačení har-
monických podle zadání provozovatele. Uživa-
tel pak musí vylepšit nebo znovu přizpů-
sobit. Sa-
mozřejmostí i možnost potlačení všech
harmonických. 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.
Na základě permanentního měření kvali-
ty sítě probíhá výpočet doplňkových proudů,
které pak prostřednictvím aktivního prou-
dového zdroje přičítají ke stávajícímu proudu. rozvodného úseku,
přičemž celý filtr může skládat z několi-
ka jednotek, takže bude možné i pozdě-
ji snadno přizpůsobit. 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. Jednou z cest
je použití aktivních elektronických filtrů. do série skupinou roz-
vodů, která utlumit. Robustní filtry třeba
zapojit do série zdrojem rušení, který se
má utlumit, popř.37ELEKTRO 1/2011
inovace, technologie, projekty
Řeší-li provozovatel komplexní situaci
v síti, k dispozici různé možnosti, jak re-
dukovat zmíněné zpětné vlivy.
0
–
–
způsobit zvlášť. Ve srovnání s pasivními systémy je
konstrukce této nové generace filtrů poměr-
ně náročná. Proto toto řešení hodí pouze pro pří-
pady, kdy lze strukturu sítě jen velmi nepa-
trně změnit. Skládají za-
pojení LC, které působí při několika vyšších
harmonických frekvencích.
Díky použití vazebních indukčností není
třeba tyto filtry zapojovat do série sítí nebo
.
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).
Výsledkem součtu opět proud sinusového
průběhu.
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
