Jump to content
    

Трехфазный фильтр

Добрый день,

Казалось бы, тривиальная задача - построить фильтр нижних частот для трехфазной линии.

Но не тут-то было.

Имеется генератор, выдающий "треугольник" - 120 Вольт, максимальный ток 20А на фазу, частота 60 Гц. Выходное сопротивление генератора 0,2 Ом. Источник помехи - со стороны нагрузки, то есть нужно защитить сам генератор.

Первая проблема: заказчик требует, чтобы фильтр был построен только из индуктивностей и емкостей, без активных элементов, объясняя это требованием надежности. Ладно, это решаемо.

Вторая проблема: на частоте 300 Гц требуется аттенюация минимум 28 дБ. При этом можно трогать частоту сети (60 Гц) максимум на 0,2 дБ.  Это тоже в принципе решаемо, надо увеличить значения индуктивностей и емкостей, увеличить количество ступеней, а также принять меры против "фейерверков" при включении и выключении напряжения.

Третья проблема: импеданс нагрузки может меняться от 6 до 200 Ом. И вот здесь пока никакого решения найти не могу. Те номиналы, что хорошо работают на 6 Ом, на 200 Ом делают страшные вещи. И наоборот - что работает на 200 - не работает на 6. Брать что-то среднее - то и будет фильтровать на среднем.

Кто-нибудь может подсказать - что предпринять?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ФНЧ? На 300 Гц? Не взлетит. тем более при 20А на фазу. Можно построить пассивный фильтр гармоник до 5 включительно, возможно только нечетных, т.е 3-5-7 например и выше уже ФНЧ городить. Кроме индуктивностей и конденсаторов еще резисторы будут мощные, в гармониковых звеньях. Но выглядить это будет как то так https://www.e-cube.in/passive-harmonic-filters.php

Если нет возможности мотать подобные дроссели- просто надо купить готовый подходящий по каталогу.

PHF.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я знаю, что это будет что-то огромное и тяжелое, заказчик тоже знает, но покамест оно не работает. Надо подобрать такое сочетание индуктивностей и емкостей, чтобы одинаково фильтровало на всей ширине импедансов. Пытался строить пробки на первые гармоники, начиная с 300 гц, такая же хрень с импедансами

Share this post


Link to post
Share on other sites

В 13.11.2024 в 17:39, Алфизик сказал:

Третья проблема: импеданс нагрузки может меняться от 6 до 200 Ом. И вот здесь пока никакого решения найти не могу. Те номиналы, что хорошо работают на 6 Ом, на 200 Ом делают страшные вещи. И наоборот - что работает на 200 - не работает на 6. Брать что-то среднее - то и будет фильтровать на среднем.

Если нагрузка меняется не плавно от 6 до 200, то тогда можно иметь 2 фильтра и переключать их.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нагрузка меняется не плавно, но маленькими шагами, от 6 до 200 Ом, в зависимости от того, сколько модулей включается в нагрузке. Если делать отдельный фильтр на каждый такой шаг - это может быть сотня фильтров. Не напереключаешься. Нет, не вариант. Нужен один фильтр, способный работать во всем диапазоне нагрузок.

Share this post


Link to post
Share on other sites

18 минут назад, Алфизик сказал:

Нужен один фильтр, способный работать во всем диапазоне нагрузок.

Предлагаю рассмотреть (посчитать) параллельный LC контур 60 Гц ( их понадобится  3 штуки на каждую сторону треугольника входной сети). С волновым сопротивлением 0,6 Ома. Этот агрегат не будет чудить при резкой смене нагрузки. Но реализуемость на вменяемых размерах - скорее нет, чем да.

Второй вариант - электромашинный фильтр , где в качестве накопителя энергии используется механическое вращение емкого по инерции ротора.

Третий вариант - электронный кондиционер гармоник тока потребления, который ваш заказчик не выносит по идеологическим соображениям.

 

Edited by тау

Share this post


Link to post
Share on other sites

Но однофазку это как то так выглядит. Это от электровоза, тиристорную цепь не рассматриваем. Надо будет в 3 раза больше всего, индуктивности на общем сердечнике.

passive harm filter.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Несколько резонансов напряжений подряд - как-то странно для фильтра. может, в локомотивах оно другие функции выполняет? В фильтр больше подошел бы резонанс токов

В 13.11.2024 в 16:08, тау сказал:

Предлагаю рассмотреть (посчитать) параллельный LC контур 60 Гц

Пытался, но параметры индуктивностей и емкостей получаются какими-то невыполнимыми - сотни милиГенри и десятки милиФарад

Share this post


Link to post
Share on other sites

1 час назад, Алфизик сказал:

Пытался, но параметры индуктивностей и емкостей получаются какими-то невыполнимыми - сотни милиГенри и десятки милиФарад

Очень хорошо, имхо. Тем самым Вы набрали себе аргументов для разговора с заказчиком и его переубеждения , о его ошибочном подходе к реализации оптимального фильтра в этой задаче

 

В 13.11.2024 в 13:39, Алфизик сказал:

заказчик требует, чтобы фильтр был построен только из индуктивностей и емкостей,

Нельзя построить достойный фильтр гармоник  ( небольших габаритов, с хорошими параметрами фильтрации) для такого упёртого заказчика. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

4 часа назад, тау сказал:

Нельзя построить достойный фильтр гармоник  ( небольших габаритов, с хорошими параметрами фильтрации) для такого упёртого заказчика.

Заказчик, похоже, сам это понял. Больше не напоминает.

Мне просто самому было любопытно: теоретически построить возможно, а практически?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...