Academic literature on the topic 'Електричний фільтр'

Актуальність теми дослідження. Сучасні тенденції розвитку приводить до збільшення однофазних електро-приймачів у системах електропостачання, які споживають несинусоїдальний струм, що спричиняють погіршення показників якості електроенергії. Для усунення негативного впливу використовують фільтри різних типів, серед яких фільтри струмів нульової послідовності. Забезпечення безвідмовної роботи таких фільтрів у ненормальних режимах мережі є актуальним завданням. Постановка проблеми. В електричних мережах при короткому замиканні або в разі збільшення частки нелінійного навантаження в мережі збільшуються струми фільтра, що призводить до відключення фільтрів, особливо при установці кількох фільтрі в одній мережі. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті останні публікації у відкритому доступі, включаючи патенти, про конструкції та системи захисту автотрансформаторних фільтрів струмів нульової послідовності. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Є потреба у створенні способу захисту фільтра, які дозволяють на час ненормального режиму мережі залишити фільтр у роботі. Постановка завдання. Розробити захист фільтра, який дозволить на час ненормального режиму мережі за-лишити фільтр у роботі. Виклад основного матеріалу. Запропоновані схемотехнічні рішення захисту фільтра, які дають змогу на час ненормального режиму мережі збільшити опір фільтра, що у свою чергу дозволяє знизити струм фільтра і зали-шити його в роботі. Запропонована методика вибору опору допоміжного дроселя, при підключенні якого в аварій-ному для фільтра режимі дозволяє достатньо знизити струм в обмотках, проте не дасть значно погіршати показникам несинусоїдальності кривої напруги. Висновки відповідно до статті. Запропоновані схемотехнічні рішення та методика вибору елементів захисту фільтра струмів нульової послідовності дозволить забезпечити безвідмовну роботу таких фільтрів у ненормальних режимах мережі.

У промислових електричних мережах широко використовують силові фільтри гармонік, які дають можливість покращити якість напруги на шинах системи електропостачання і підвищити коефіцієнт потужності навантаження. Задача вибору схеми та параметрів фільтро- компенсувальної схеми пов’язана з необхідністю врахування вимог компенсації гармонік струму і реактивної потужності навантаження, особливостей схеми електропостачання та її режимів, а також характеристик перехідних процесів, які можуть виникати під час експлуатаційних перемикань. Процедури вибору параметрів силових фільтрів та рекомендації щодо застосування у типових промислових електричних мережах розглянуті у чинних міжнародних стандартах та багатьох публікаціях у періодичних спеціалізованих виданнях. Однією з проблем під час вибору параметрів силових фільтрів є проблема налаштування окремих фільтрів у складній фільтро- компенсувальній схемі, яка пов’язана з технологічними відхиленнями параметрів використовуваних реакторів і конденсаторів. Крім робочих характеристик електричної мережі у стаціонарному режимі під час проектування фільтрів потрібно брати до уваги також можливі перехідні перенапруги та надструми, які є характерними для вибраної системи електропостачання. Як показує аналіз доступної інформації, в інженерній практиці не існує загальноприйнятих рекомендацій щодо врахування відхиленнями параметрів фільтрів, які вимушують змінювати порядок їх налаштування, на рівень максимальних перенапруг на реакторах і конденсаторах фільтрів. У пропонованій статті розглянуто метод визначення максимальних перенапруг на реакторах і конденсаторах фільтрів на підставі моделювання характерних для вибраної промислової електричної мережі експлуатаційних перемикань. Дослідження перехідних процесів у системі електропостачання виконано на моделі, опрацьованій з використанням пакета MATLAB Simulink. В процесі досліджень здійснено аналіз впливу міри налаштування фільтрів у складній фільтро-компенсувальній схемі на рівень максимальних перенапруг, які спричинені технологічними перемиканнями, та наведено порівняльні характеристики перехідних перенапруг у можливих конфігураціях фільтрів. Показано, що використання у фільтро-компенсувальній схемі демпфованого фільтра типу “C” дозволяє значно зменшити рівень перехідних перенапруг на реакторах і конденсаторах фільтрів, а також практично усунути вплив розлаштування фільтрів на рівень перенапруг. Запропонований у роботі підхід до визначення максимальних перенапруг на обладнанні фільтрів може бути використаний у задачах проектування фільтро- компенсувальних схем для систем електропостачання різного призначення.

Більшість сучасних промислових електричних мереж характеризується значним вмістом нелінійних навантажень, які створюють багато проблем в експлуатації. Одним із найефективніших засобів зниження спотворення напруг в електричній мережі є силові фільтри гармонік. Застосування силових фільтрів дає змогу вирішувати два основні завдання – зменшувати гармонічні спотворення вхідного струму системи електропостачання і компенсувати реактивну потужність навантажень. Вибір номінальних параметрів фільтрових кіл здійснюють, як правило, на підставі робочих характеристик електричної мережі у стаціонарному (усталеному) режимі. Проте досвід експлуатації показав, що такий підхід не завжди забезпечує безаварійну експлуатацію фільтрів, і основна причина полягає у неврахуванні перехідних перенапруг і надструмів під час вибору параметрів фільтрових конденсаторних батарей і реакторів. У статті розглянуто проблему вибору номінальних параметрів фільтрового реактора як одного із двох основних елементів фільтра для промислових електричних мереж зі значною інтенсивністю комутаційних подій. Показано, що для таких електричних мереж необхідно враховувати перехідні перенапруги та надструми для коректного вибору параметрів фільтрових реакторів. Проаналізовано основні параметри фільтрових реакторів та розглянуто особливості їх розрахунку. Наведено характеристики перехідних процесів у схемах фільтрових реакторів, спричинені основними технологічними та аварійними перемиканнями в промислових електричних мережах із нелінійними навантаженнями. Показано, що повторюваність різних типів комутаційних подій неоднакова, і це також потрібно враховувати, визначаючи параметри фільтрових реакторів. Розвинено метод визначення критичних перехідних надструмів і перенапруг у схемі фільтра під час розрахунку проєктних значень номінальних струмів і перенапруг фільтрових реакторів. Використання цього методу для проєктування силових фільтрів дасть змогу уникнути можливих пошкоджень фільтрових реакторів через перегрівання обмоток і прискорене старіння ізоляції у ході експлуатації, спричинені інтенсивними перехідними процесами в контурі фільтра.

Метою виконаної роботи є детальний аналіз можливостей розробки специфічних способів захисту даних у інформаційних системах, реалізованих із застосуванням технічних пристроїв – біосенсорів. Вони є інкорпорованими до інформаційних систем як їх елементи та пов’язані функціонально завдяки електричним сигналам на виході біосенсорів; у публікації аналізуються специфічні можливості кодування інформації у такій комплексній системі. У процесі роботи були застосовані методи фізичного моделювання біосенсорів як елементів інформаційних систем, розробки інформаційної системи моніторингу із базами даних, методики компаративного аналізу характеристик вхідних та вихідних електричних інформаційних сигналів біосенсора. Розглянуто поняття біосенсорів та їх властивості, у тому числі у експериментальній системі із реєстрацією вихідних електричних інформаційних сигналів, властивість кодування інформаційних сигналів таким біотехнічним пристроєм та ряд інших. Розроблена фізична модель та наведені деякі результати випробування пристрою. Коротко розглянуто функції нейроподібного біосенсора: приймач вхідних інформаційних сигналів – фільтр – аналізатор – кодер/декодер. Показано у табличному вигляді відповідність інформаційних сигналів на вході біосенсора (хімічні сигнали) та після кодування на виході (електричні сигнали). Як приклад розглянута інформаційна система із базами даних та біосенсорами для моніторингу наявності та ідентифікації шкідливих хімічних речовин у довкіллі аеропортів. Результати виконаної роботи можуть створити нові можливості для захисту даних у інформаційних системах.

Конденсатори є ключовими компонентами сучасних інфокомунікаційних систем завдяки їх здатності зберігати та фільтрувати електричний заряд. Вони забезпечують стабільну роботу електронних схем, згладжуючи пульсації напруги та усуваючи високочастотні шуми. У фільтрах конденсатори допомагають вибирати або блокувати певні частоти, що є важливим для підтримки чіткого та безперебійного зв’язку. Крім того, конденсатори відіграють важливу роль у резонансних підсилювачах і антенних системах, де вони допомагають підсилювати сигнали на різних частотах і підвищувати ефективність передачі та прийому даних. У цьому дослідженні проведено порівняльний аналіз можливостей конденсаторів з ізотропного та анізотропного уніполярних діелектричних матеріалів. В обох випадках досліджено залежність частоти fr від фізичних характеристик матеріалу, таких як коефіцієнт заломлення n та геометричні розміри пластини a×b×c. Встановлено, що, на відміну від конденсатора з ізотропного матеріалу, анізотропний уніполярний діелектричний конденсатор характеризується наявністю двох резонансних частот та , що значно розширює можливості його практичного застосування. Використання конденсаторів із двома резонансними частотами дозволяє створювати складніші фільтри та системи, які можуть працювати на кількох частотних діапазонах, що є критично важливим для сучасних багаточастотних телекомунікаційних мереж. Використання цієї особливості конденсаторів буде корисним для мобільних пристроїв, які мають підтримувати різні стандарти зв’язку (Wi-Fi, Bluetooth, LTE, 5–6G).

Електричні фільтри мають один з найдосконаліших видів очищен¬ня газів від завислих частинок пилу і туману. Найбільше поширення в промисловості знайшли сухі електрофільтри. У цих апаратах очищення пилогазового потоку від пилу здійснюється за тієї неодмінно