Способы уменьшения высших гармоник тока

Источником высших гармоник тока служит управляемый выпрямитель. Эти гармоники вредно влияют на синхронные генераторы и всю сеть, требуют работу тепловых двигателей с перегрузкой, что не допускается. Кроме того из-за гармоник искажается напряжение первой гармоники, что снижает момент вращения асинхронных двигателей почти на 10%. Для снижения амплитуды высших гармоник можно применять дроссели (включаемые последовательно) и конденсаторы (включаемые параллельно), а также фильтры, настроенные на 5-ю, 7-ю и 11-ю гармоники, у которых наибольшие амплитуды.

Из-за того, что конденсаторы совместно с индуктивностью обмоток могут создавать резонансный контур, их обычно не применяют. Поэтому наиболее часто применяют дроссели. Один из вариантов схемы вентильной ГЭУ имеет вид, показанный на рисунке 9.3.

 

 

Рис.9.3. Схема с дросселем

 

В схеме дроссель Др1 включенный в каждую фазу на стороне переменного тока, просто и достаточно сильно подавляет гармоники, но снижает напряжение на выпрямителе. Такие дроссели состоят из нескольких параллельных проводников небольшого сечения изолированных друг от друга.

В 12-фазных схемах выпрямления снижались как пульсации, так и амплитуды гармоники. Для этого применялись трансформаторы с двумя вторичными обмотками на каждую фазу, в которых вектор напряжения каждой фазы был сдвинут на 30 эл. градусов. Однако такие трансформаторы имели значительные габариты и массу.

Применение автотрансформаторов позволяет снизить массу. Схема двухякорного ГЭД с автотрансформаторами имеет вид, показанный на рисунке 9.4.

 

 

Рис.9.4. Схема двухякорного ГЭД с автотрансформаторами (АТ)

 

В схеме у одного АТ (автотрансформатора) линейное напряжение опережает напряжение сети на , а у другого АТ отстает на . В результате подавляются 5-ая и 7-ая гармоники, как и в 12 - фазной схеме выпрямления.

Дроссели Др2 (Др2.1 и Др2.2) в схемах выпрямления служат для снижения пульсаций выпрямленного тока и уменьшают их влияние на коммутацию ГЭД. Это ненасыщенные дроссели с сердечником.