فیلتر اکتیو
فیلترهای موازی غیر فعال در فرکانسهای هارمونیکی تنظیم شده خود امپدانس کمتری را نسبت به امپدانس منبع از خود نشان میدهند بدین ترتیب قسمت اعظم جریان بار غیر خطی را به خود جذب کرده و از جاری شدن آن به سمت منبع ولتاژ جلوگیری مینمایند. درحقیقت، مشخصه هارمونیکی فیلترهای موازی غیر فعال با نسبت امپدانس فیلتر در فرکانس تنظیم تعیین میگردد. با توجه به این موضوع، این فیلترها دارای مشکلات زیر خواهند بود:
امپدانس منبع با تغییر شکل در حال تغییر است و این موضوع مشخصه هارمونیکی فیلتر را به شدت تحت تاثیر قرار میدهد.
در برخی از شرایط بهرهبرداری، ممکن است فیلتر موازی با امپدانس منبع در تشدید سری قرار گیرد.
برای حل مشکلات و نارساییهای مربوط به فیلتر موازی غیر فعال، فیلترهای موازی فعال مورد بررسی قرار گرفتهاند.
فیلترهای اکتیو به دو گروه فیلترهای خالص فعال و فیلترهای هایبرید فعال دسته بندی میگردند.
فیلترهای خالص فعال سری و موازی حدود یک دهه قبل از فیلترهای هایبرید فعال شناخته شده بودند.
برای فیلترهای اکتیو میتوان از اینورترهای PWM منبع جریان (CSI) یا منبع ولتاژ (VSI) استفاده کرد.
پهنای باند این اینورترها به دلیل داشتن مراجع ولتاژ یا جریان غیر سینوسی باید نسبت به اینورترهای معمول مورد استفاده در محرکهها بیشتر باشد و این موضوع نسبت هزینه به عملکرد این اینورترها را بسیار بیشتر مینماید.
در سالهای اخیر، کاربرد فیلترهای فعال علاوه بر جبران هارمونیک به موارد اضافی زیر نیز گسترش پیدا کرده است:
ایجاد ایزولاسیون هارمونیکی بین تغذیه و بار یا بین مشترکین، و میرا سازی شرایط تشدید بین منبع و بار تنظیم ولتاژ در خط یا ایجاد مصونیت در برابر افت و خیزهای ولتاژ
جبران فلیکر
جبران توان راکتیو
جبران عدم تعادل یا مولفه توالی منفی
فیلتر اکتیو موازی
شکل زیر نشان دهنده یک فیلتر اکتیو موازی است که برای یک مبدل یکسو کننده دیودی/ تریستوری با بار سلفی طراحی شده است.
در این شکل، اندوکتانس در طرف DC باعث پیوسته و حتی صاف شدن جریان بار (IL) میگردد و بدین ترتیب THD را کاهش داده و پیک جریان را هم کم میکند.
توان نامی فیلتر فعال موازی بصورت نوعی بین ۲۵ الی ۳۰ درصد توان ظاهری بار میباشد .
این فیلترها برای بارهای کوچک و متوسط در حد چند KVA تا چند MVA روشی بسیار عملی برای جبران هارمونیکها میباشند. اینورتر فیلتر فعال به صورت یک منبع جریان هارمونیکی عمل کرده و لذا تغییرات امپدانس منع مشخصات فرکانسی آن را تحت تاثیر قرار نمیدهد.
اینورترهای فیلتر به دلیل بزرگ بودن di/dt جریان بار (IL) باید دارای پهنای باند زیادی باشند.
فیلتر فعال موازی دارای خواص زیر میباشند.
- بصورت یک جعبه سیاه باحداقل تلاش و هزینه طراحی در سیستم نصب میشوند.
- هیچگونه مشکلاتی را نظیر ضریب قدرت اعوجاجی و بارگذاری بر تغذیه ایجاد مینمایند.
- نیاز به سیستمهای حفاظتی گران قیمت ندارند.
- قادر به میرا سازی نفوذ هارمونیک و نیز تشدید بین خازنهای تصحیح ضریب توان موجود یا فیلترهای غیر فعال و راکتانسهای خطوط در سیستم توزیع میباشند.
- واحدهای موازی فیلتر فعال امکان گسترش بار را فراهم آورده و هر واحد میتواند جریان یک بار خاص یا کل طیف فرکانسی جریان بارها را جبران نماید.
- با فیلترهایی که دارای توان نامی بیشتری میباشند میتوان توان اکتیو را هم جبران نمود.
مزایای فیلتر اکتیو:
- معمولا فیلتراکتیو بصورت موازی با اینورترها یا بارهای غیرخطی دیگر نصب میشوند.
- فیلتر اکتیو میتواند به عنوان تولید کننده هارمونیک نیز دیده شود.
- در واقع فیلتر اکتیو تولید کننده شکل موجی خلاف هارمونیک های اندازه گیری شده در تاسیسات است.
- مجموع هارمونیک های موجود به همراه هارمونیک های معکوس تولید شده توسط فیلتراکتیو باعث جبران سازی خواهد شد.
- بصورت کلی میتوان گفت که فیلتر اکتیو دارای دو بخش اندازه گیری و تولید هارمونیک است.
- فیلترهای اکتیو در رنج های ولتاژی و جریانی منتنوع برای شبکه های سه فاز ۳ و ۴ سیمه فشار ضعیف تولید میشوند.
- از فیلترهای اکتیو میتوان برای جبران سازی هارمونیک چندین درایو تا ۳۰۰۰ آمپر و بصورت موازی استفاده کرد.
- فیلترهای اکتیو میتوانند هارمونیک هایی تا مضرب ۵۰ را جبران کرده و یا بر یک مضرب خاص متمرکز شوند.
- نصب فیلترهای اکتیو بسیار ساده بوده و این تجهیز دارای مزایای دیگری مانند جبران سازی توان راکتیو و متعادل کردن فازها نیز هستند.
- برای نصب فیلتر اکتیو کافی است ورودی آن را به صورت ۳ سیمه و ۴ سیمه تامین کنید.
- سطح مقطع کابل های ورودی و سیستم حفاظتی براساس جریان فیلتر اکتیو انتخاب شود.
- علاوه بر ورودی قدرت باید مدار اندازه گیری فیلتر اکتیو نیز سیم بندی شود.
جهت مشاوره خرید و استعلام قیمت، نصب و راه اندازی، راهنمایی و مشخصات فنی فیلتر هارمونیک با کارشناسان دیزل صنعت تماس بگیرید. (۳۳۳۵۹۸۱۸ – ۰۴۱ ).
