202338. lajstromszámú szabadalom • Aktív szűrőberendezés erősáramú hálózatra csatolt nemlineáris fogyasztó által keltett felharmonikusok szűrésére
9 HU 202 338 B 10 nikus fonásának az 5. ábrán látható lehetséges kiviteli alakjának feladata az, hogy biztosítsa az aktív felharmonikus szűréshez szükséges valamennyi harmonikus áram egyidejű előállítását Mivel ez a feladat a szükséges nagyobb teljesítmények miatt lineáris erősítő fokozattal gazdaságosan nem valósítható meg, ezért az ebben a teljesítménynagyságrendben használatos valamilyen ismert felépítésű tirisztoros inverterkapcsolást használunk fel. A 87 tirisztoros invertert azonban kiegészítjük a találmány szerinti olyan vezérlő áramkörrel, amely biztosítja azt hogy a 87 tirisztoros ineverter kimenete tartalmazza a vezérlő áramkör bemenetén megjelenő - a szűrendő harmonikus frekvenciákat tartalmazó - összetevőket. Ezért az UT vezérlő feszültséget a 81 összegző integrátor egyik bemenetére kapcsoljuk, ennek kimenete a hiszterézissel rendelkező 82 komparátor bemeneti pontjára van kötve. A 82 komparátor kimenete 83 első jelfordító erősítőn keresztül a 81 összegző integrátor másik bemenetére van visszacsatolva. Ha az Uy vezérlő feszültség értéke zérus szinten marad, akkor a 82 komparátor kimenetén a szűrendő harmonikusok frekvenciájánál nagyobb frekvenciával jellemzett szimmetrikus négyszögfeszültség jelenik meg. Ha viszont az Uv vezérlő feszültség változik, akkor a változásnak megfelelő aszimmetrikus (nem egyenletes kitöltési tényezőjű) olyan négyszögimpulzusok sorozatát kapjuk, amelyek spektrumában az Uv vezérlő feszültség frekvenciái vannak jelen. A 82 komparátor révén a 87 tirisztoros inverter 87c kimeneti pontján olyan nagyteljesítményű kimenő jelet kapunk, amely tartalmazza az Uy vezérlő feszültségben meglévő, az aktív felharmonikus szűréshez szükséges harmonikus jeleket. A 8 harmonikus forrás jelét a 9 aluláteresztő szűrő, az alapharmonikus frekvenciára hangolt soros rezgőkör és a 12 csatoló kondenzátor juttatja el a 4 szűrendő gyűjtősínre. Ezen elemek együttesen frekvenciafüggő amplitúdóváltozást és fázistolást hoznak létre, ezért a felharmonikusok aktív szűrése csak akkor lesz hatásos, ha a 8 harmonikus fonás olyan harmonikus feszültséget illetve áramot termel, amely a fent leírt fázis- és amplitúdóváltozás után az 5 második áramváltón mért harmonikus árammal azonos amplitúdójú és ellenkező fázisú lesz. Ennek a feladatnak az ellátására szolgál az 5 második áramváltó és a 8 harmonikus forrás közé iktatott 7 szabályozó rendszer, amely lehetővé teszi, hogy valamennyi szűrendő frekvencián külön-külön az 5 második áramváltóról kapott jel amplitúdója és fázisa a kívánt módon állítható legyen. Az 5 második áramváltó kimenő jele a 71 alapharmonikus lyukszűrőn keresztül a szűrendő harmonikusonként külön-külön felépített 72 amplitúdó és fázisvezérlő áramkörökre jut Mivel az 5 második áramváltó jele túlnyomórészt alapharmonikust tartalmaz, ezt a 71 alapharmonikus lyukszűrő kiszűri, így a további feldolgozás pontossága javul. A 72 amplitúdó és fázisvezérlő áramkör a hozzá tartozó szűrendő felharmonikus frekvenciájára hangolt 721 sávszűrőt tartalmaz, amely a szabályozandó jelet elválasztja a bemenetére jutó egyéb harmonikus jelektől. A 721 sávszűrő kimenete egyrészt közvetlenül, másrészt a 722 90 *-os fázisfordítón keresztül egy-egy 723 amplitúdószabályozóra kerül. A 723 amplitúdószabályozók a kézi beállítás vagy a 13 ellenőrző rendszertől kapott jel hatására a szükséges mértékű és előjelű erősítést végzik. A 72 amplitúdó és fázisvezérlő áramkörök által előállított vezérlőjeleket a 73 összegző erősítő összegzi és kimenetén megkapjuk az Uv vezérlő feszültséget A 723 amplitúdószabályozó külső ellenőrző rendszer által vezérelt változatának egy lehetséges kiviteli alakja a 7b. ábrán látható. A 13 ellenőrző rendszer által küldött, célszerűen digitális jel valamilyen analóg, illetve digitális-analóg szorzóegység segítségével végzi el a szükséges amplitúdószabályozást A13 ellenőrző rendszertől 723v bemeneten érkező digitális vezérlő jelet a 723c digitális tároló tárolja és ennek kimenete vezérli a 723d digitális szorzót, amelynek referenciabemenete a 723i bemeneti pontra csatlakozik. A 723d digitális szorzó kimenete a 723e összegző ellenálláson át van a 723 amplitúdószabályozó 723o kimenetére kötve. A találmány szerinti aktív szűrőberendezés a nemlineáris fogyasztó(k)tól áramkörileg független elrendezésként hozható létre, szükség szerint több nemlineáris fogyasztó párhuzamos szűrésére alkalmas kivitelben, a nemlineáris fogyasztók üzembehelyezését követően, azoktól függetlenül is telepíthető, továbbá a felharmonikus szűrés mellett alapharmonikus frekvencián kapacitív meddő teljesítményt fogyaszt SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Aktív szűrőberendezés erősáramú hálózatta csatolt nemlineáris fogyasztó által keltett felharmonikusok szűrésére, amely nemlineáris fogyasztóra (6) vezetett szűrendő gyűjtősínbe (4) szabályozó rendszeren (7) keresztül előre meghatározott frekvenciájú felharmonikusokat tápláló harmonikus forrást (8), a szűrendő gyűjtősínre (4) kapcsolódó ellenőrző renndszert (13), csatoló kondenzátort (12), aluláteresztő szűrőt (9), továbbá erősáramú hálózat alapfrekvenciájára hangolt soros rezgőkört (10) tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a szűrendő gyűjtősínbe (4) az ellenőrző rendszerrel (13) kapcsolódó, szűrt felharmonikus áramot mérő első áramváltó (3) és a szabályozó rendszerrel (7) csatlakozó, a nemlineáris fogyasztó (6) felharmonikus áramát mérő második áramváltó (5) van beiktatva, továbbá az ellenőrző rendszer (13) kimenete a szabályozó rendszer (7) bemenetére van vezetve, a harmonikus forrás (8) kimenete az alulátercsztő szűrő (9) bemenetére csatlakozik, valamint az aluláteresztő szűrő (9) és a soros rezgőkör (10) soros tagot alkot, közös pontjukra (11) a csatoló kondenzátor (12) egyik sarka van kötve, míg a csatoló kondenzátor (12) másik sarka az erősáramú hálózat szűrendő gyűjtősínének (4) az első és a második áramváltó (3,5) primer kapcsai közötti szakaszára van csatlakoztatva. 2. Az 1. igénypont szerinti aktív szűrőberendezés, azzal jellemezve, hogy az aluláteresztő szűrő (9) a harmonikus forrás (8) egyik kimenő kapcsa (8a) és soros rezgőkör (10) egyik sarkát alkotó közös pont (11) közé beiktatott három sorosan elrendezett induktív taggal (9a, 9c, 9e) van kialakítva, ahol az induktív tagok (9a, 9c, 9e) egymáshoz való kapcsolódási pontjaira egy-egy kapacitív tag (9b, 9d) egyik sarka van csatlakoztatva, míg a kapacitív tagok (9b, 9d) másik sarka egyrészt a harmonikus forrás (8) másik kimenő kapcsára (8b), másrészt a soros rezgőkör (10) másik sarkára van kötve. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti aktív szűrőberendezés, azzal jellemezve, hogy az aluláteresztő szűrőben (9) legalább egy kapacitív tag (9b, 9d) a szűrendő frek-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
