Сглаживающий фильтр

 

Сбказ СОВ&тенин

С@циапистиив<кин

Республик

ОЛ ЙСАНЙЕ

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к"авт. свид-ву (22) Заявлено 03,05.76 (21)2352354/24-0 ()607314. Н 02 N 1/12

Гасударстеенный комнтет

Совета Мнннстраа СССР ао делам неааретеннй н аткрытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.05,78. Бюллетень №1 (45) Дата опубликования описания 26.04.78 (53) УДК 621.314.632 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. И. Новиков и Т. П. Третьяк

Уральское отделение Всесоюзного ордена Трудового

Красногo Знамени научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) СГЛАЖИВАЮЩИЙ ФИЛЬТР с присоелинением заявки №

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для защиты устрой ".тв проводной связи и устройств железнодорожной автоматики (сигнализация, централизация, бпокйровка) от влияния переменной 5 составляющей тока тяговой сети (контактная сеть, тяговые рельсы) электрических жепезных дорог постоянного тока.

Известны сглаживающие фильтры, содержащие индуктивно связанные элементы., резонансные контуры, подключенные к выходу тети входу фильтра и реактор в цепи тока нагрузки (1), (2j . Дроссели параппепьных и последовательных резонансных контуров имеют индуктивную связь с реактором.

Наиболее близким к изобретению по тех нической сущности является фильтр (3), содержащий резонансные контуры, подключенные к общей точке соединения индуктивно связанных и согласно включенных реакторов.

Предлагаемое устройство отличается or известного тем, что последовательно в цепь резонансных контуров включен дроссель, индуктивность которого равна взаимной индуктивности реакropoa.

Это отличие позволяет улучшить энергетические параметры устройства упростить настройку резонансных контуров, улучшить условия эксплуатации).

На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства с предлагаемым фильтром; на фиг. 2 - зависимости коэффициента. сглаживания К (сплошными пиниями) и- (штри1

К ховыми пиниями) or частоты

Электрическая схема включает в себя преобразователь 1, нагрузку 2 и предпага мый фильтр, который выполнен по двухэвенной резонансно-апериодической схеме. Фильтр состоит из реакторов 3 и 4, которые имеют взаимную индуктивность M и включены cor ласно, резонансных контуров С ), С 1,4 1 2 2.

С Ц,, дросселя ).ои емкостного контура С4 .

Величина М равна индуктивности дросселя

1, Реактор 3, контуры СД,, Са,L, С 4 и дроссель) образуют первое резонансное звено фильтра, реактор 4 и:контур С а образуют второе апериодическое звено фильтра.

Предлагаемый фильтр может иметь все звенья резонансные и может быть выполнен по многоэвенной схеме, 3

Сущность предложения состоит в следу1с шем. Индуктивная связь между реакторами звеньев фильтра при согласном включении реакторов, во-первых, увеличивает индуктивность реактора каждого звена.и за счет этого улучшает сглаживающие свойства фильтра, во-вторых, приводит к тому„что контуры, подключенные к обшей точке этих реакторов, должны иметь резонансную частоту, которая не равна частоте гармоник, сгла ки- 10 ваемых этими контурами. У каждого из этих контуров эти частоты отличаются на величину, которая зависит от коэффициента взаимной индуктивности реакторов и or параметров остальных контуров. Поэтому контуры, 15 подключенные к общей точке индуктивно свя занных реакторов, должны настраиваться в полной схеме фильтра. Включение в цепь тока этих контуров дросселя индуктивностью, равной взаимной индуктивностп реакторов, 20 позволяет исключить влияние индуктивной связи на резонансную частоту контуров и устранить зависимость резонансной .„ IBcror одного контура от настройки других контуров, Поэтому в предлагаемом фильтре конту 25 ры, подключенные к обшей точке индуктивно связанных реакторов, имеют резонанс ную частоту, равную частоте сглаживаемых ими гармоник, и настраиваются отдельно or схемы фильтра..

Расстройка по частоте сглаживающих. фильтров, как правило, возникает вследствие изменения емкости контуров в результате старения диэлектрика конденсаторов в процессе эксплуатации или при замене вышедших и=- строя конденсаторов, так как обычно применяемые в фильтрах воздушные (бетон-. ные) реакторы и воздушные дроссели контуров s процессе эксплуатации не меняют сво-. ей индуктивности. В предлагаемом фильтре измерение взаимной индуктивности реакторов и регулировки индуктивности дросселя сироизводится только при вводе его в действие. . В процессе эксплуатации предлагаемого фильтра взаимная щ дуктивность реакторов и ин45 дуктивность дросселя L «е меняются и не делаются указанные измерения и регулировка, а производится только настройка контуров отдельно от схемы фильтра.

Указанные преимущества предпагаемогО фильтра, заключаюшиеся в упрошении его настройки и в улучшении условий его эксплуатации, следует из анализа частотной характеристики коэффициента сглаживания: 55

, (z,+õ,+ )(z,, z,+z,+ß-(z,+2,+z.)

Ц (Е,<2 72;, 4 где ; Q — действующие значения напряже1 ) ния на входе и на выходе фильтра, .4 .4

7. - сопротивления реакторов первого и вт4рого звеньев фильтра, 7, †.результирующие сопротивления конту- р 4 ров первого и второго звеньев фильтра, К„ -сопротивление взаимной индуктивности между реакторами звеньев, с. о - сопротивление дросселя в цепи тока резонансных контуров первого звена.

Б формуле верхние знаки передЯ„ соответствуют согласному включению реакторов, нижние - встречному включению.

В области значений 4, где К: 1, напряжениеЪ 0 и фильтр ослабляет напряжение. и

B области зчачений, где — > 1, напряжеК ниец аО и фильтр усиливает напряжение

Пои значениях К = — = 1 напряжениец Ю и

1 К фильтр передает напряжение с входа на выход без изменения его величины.

Расчет зависимостей на фиг. 2 произведен дпя параметров типового фин тра тяговых подстанций. Принято, что первое звено имеет реактор 5 мГ. и три, резонансных, контура, настроенных на частоты 100, 200, 300 Гц, имеющих емкость 144, 96, 96 мкФ и активное сопротивление 0,30, 0,20, 0,15 Ом, второе звено, имеет реактор 3 мГ и емкостный контур 276 мкф,. Графики А соответствуют типовому фильтру при отсутствии взаимной индуктивности (М = OX 0 Zд О) ° Графики E соответствуют фйльтру с согласно соединенными реакторами и имеющими взаим ную индуктивность М = 0,5 мГ. (Е®=jP9 f y .X„= О). Графики В соответствуют фильтру с

+ = 0,5 мГ и с дросселем,(,- имеющим индуктивность 0,5 мГ и активное сопротивлен ие 0,02 Ом„(Я j ЯЯ р,go=- 0,02 +

+)24Я Ц °

Из графиков на фиг. 2 следует, что индуктивная связь при согласном соединении реакторов сдвигает максимумы частотной характеристики в область более высокйх частот относительно резонансной частоты контуров первого звена. Включение в цепь тока этих контуров дросселя обеспечивает совпадение частоты, соответствующей макси» мумам характеристики и резонансной частотой контуров первого звена.

Формула изобретения

Сглаживаюший фильтр, содержащий резонансные контуры, подключенные к общей точке соединения индуктивно связанных и согласно включенных реакторов, о т л и ч а-, ю шийся тем, что, с целью улучшения энергетических параметров, последовательно в цепь резонансных контуров включен дрос607314 сель, индуктивность которого равна взаимной индуктивности реакторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертюе:

1. Авторское свидетельство СССР

hh 161818, кл. Н 02 М 1/12, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

N 382208, кл. Н 02 М 1/12, 1973.

3. Рябенький В. М. Сб одной особенности расчета Т=образного сглаживаюшего

I фильтра. ИВУЗ «Энергетика», % 2, 1974, с. 124-127.

w)g С Ъ сц

Я Я ь

0НИИПИ Заказ 2621 42 Тираж 892 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4