PQSine

Анонс: Активный фильтр гармоник PQSine™ разработки TDK Electronics AG (EPCOS). Применение, пеимущества и недостатки активных фильтров гармоник PQSine™.

Активный фильтр гармоник PQSine™ для 3-фазных сетей с нейтралью и без с напряжением 380В, 480В и 690В переменного тока – сравнительно новая разработка TDK Electronics AG (до 1 октября 2018 года EPCOS AG) устройства для локализации источников гармонических возмущений спектра гармоник до 50-го порядка.

В моделях PQSine™ используется 32-разрядный DSP цифровой процессор с новым алгоритмом обработки - «selective drive control (SDC)», измерительные трансформаторы для регистрации изменений спектра и амплитуды токов в сети с нагрузкой, многоимпульсный ШИМ преобразователь – инвертор, генерирующий токи в противофазе токам нагрузки. Активные фильтры PQSine™ компактные настенного и напольного исполнения, построены по модульной системе с возможностью увеличения генерации от 25 A до 600 A, оборудованы портами Ethernet и MODBUS для интеграции с АСУ ТП или другими подсистемами Industrial Ethernet стандартов IEEE 802.3/IEEE 802.3u по IP протоколам связи, системой вентиляции, защиты и т.д.

В контроллере фильтров гармоник PQSine™ используются полупроводниковые цепи биполярных транзисторах с изолированным затвором БТИЗ (IGBT - Insulated Gate Bipolar Transistors), по факту определяющие показательное время реакции до 20 мкс, но и достаточно высокую стоимость устройства, из-за чего сам производитель рекомендует применять PQSine™ совместно с пассивными фильтрами, демпфирующими наиболее интенсивные гармоники 3, 5, 7 и 9 порядков.

Применение, преимущества и недостатки активных фильтров гармоник PQSine™.

Активные фильтры гармоник PQSine™ используются для локализации источников гармонических искажений – электроприводов на ШИМ преобразователях, электросварочного оборудования, дуговых, индукционных, СВЧ печей, машин, агрегатов разливки стали, центров обработки данных и т.п., где спектр интенсивных гармоник широкий, а для их подавления необходима быстрая реакция. Производитель говорит о возможности использования PQSine™ и для компенсации реактивной энергии (емкостной и индуктивной), однако в этом случае необходима большая мощность фильтра, что соответственно увеличит и без того немалую стоимость устройства.

Главным недостатком фильтраPQSine™, как и его аналогов на мировом и отечественном рынке является высокая цена, напрямую зависящая от мощности используемых IGBT транзисторов. Сопутствующим негативом преимуществ активного подавления гармонических искажений остается генерация гармоник самим ШИМ преобразователем-инвертором, а также сам факт «очистки» сети только выше места подключения фильтра.

Как и активные фильтры других производителей, PQSine™ построен на полупроводниковых цепях, но имеет трехуровневую топологию NPC, отличающуюся низкой пульсацией выходного токаи меньшими потерями в цепи, что позволяет подбирать фильтр меньшей мощности и, соответственно, цены. Вместе с тем, для экономически выгодной интеграции активных фильтров гармоник PQSine™ нужно уменьшить их мощность и цену, что реально, если:

• проектировать подключение активного фильтра максимально возможно ближе к нагрузке, генерирующей гармонические возмущения;
• использовать для подавления 3-й, 5-й, 7-й гармоник недорогие пассивные фильтры, а активный фильтр настраивать на гармоники более высокого порядка.