Параметры элемеитов фильтра выбираются так, чтобы было обеспечено качество выходного напряжения не ниже заданного во всем диапазоне регулирования амплитуды основной гармоники. В результате качество выходного напряжения в значительной части диапазона регулирования оказывается выше заданного, т. е. значение коэффициента гармоник выходного напряжения оказывается меньше заданного. Параметры фильтра обычно определяются численными методами. При этом нужна первая итерация.

Значения критериев подобия рассмотренных фильтров связаны с установленными мощностями фильтров следующими соотношениями:

Ь0,25{~1+[1+(Р1 ,УП (7)

Ь,{Р1штб; (8)

т=.0,5 {-1 -\- [1 -\-:(Р1)Т}- (9)

Коэффициенты подобия фильтров связаны с коэффициентом гармоник выходного напряжения и коэффициентом режекции входного напряжения следующим соотношени-ем [1]:

б1 = б2 = /п2ж1 Сг.вых/Ся. (10)

в (10) принято

г.вых -{2 9ВЬ1Х / 1вых

Kn = NY,J{Yl + Y%+2) вх+ ...У- NYJYn,

где Y\, Yq, Yn - амплитуды основной, любой высшей и учитываемой высшей гармоник соответственно; N-ном.ер учитываемой гармоники.

Значение коэффициента гармоник считается заданным (часто 0,05). Значение коэффициента режекции входного напряжения достаточно просто определяется по отношению основной к учитываемой гармонике.

На рис. 1 и 2 показаны зависимости (7) ... (9). Используя зависимости на рис. 1, можно По значению коэффициента режекции входного напряжения определить значения критериев подобия и относительных установленных мощностей фильтров. Здесь же условно показана форма напряжения режима ШИР-КД И, 13, в спектральном составе которого первые, высшие гармоники имеют номера 11 и 13.

Используя зависимости на рис. 2, можно по значению относительной установленной мощности фильтров опреде-

П П i П П [1

П i п

П П П i п п п

аг/г

ПКм=620,

800 Км

(Кг.Ьш=0,05)

Рис. 2. Определение значения коэффициента режекции входного импульсного напряжения по относительной установленной мощности

фильтров

лить значения критериев подобия фильтров и коэффициентов режекции входных напряжений.

Соотношение (10) является приближенным и позволяет оценивать параметры фильтров и эффективность применения конкретного фильтра для напряжений, содержащих более одного импульса, за период основной частоты. При выбранной схеме фильтра по требуемому значению относительной установленной мощности фильтра можно оценивать эффективность использования выбираемых параметров импульсных напряжений различных режимов инвертирования.

Выбор параметров фильтров инверторов при кодовом широтно-импульсном регулировании. При условии мини-

мума суммарной относительной мощности фильтра модуль коэффициента передачи по напряжению любой гармоники в режимах холостого хода и номинальной нагрузки однозвенного фильтра нижних частот

Wg=[( l~qW) 2+б9?/п2 (1 +m2) ] 0.5, (11)

где = 1, 3, 5, ... - номер гармоники;

0 -холостой ход;

1 -номинальная нагрузка.

При расчете фильтра необходимо правильно выбирать не только параметры элементов, но и соотношения между ними. Произведение индуктивности дросселя на емкость конденсатора можно определить по заданному качеству напряжения на выходе фильтра. Качество выходного напряжения обычно задано коэффициентом гармоник. Связь параметров фильтра, спектрального состава напряжения на входе фильтра с качеством выходного напряжения определяется соотношением

(12)

в стабилизирующих инверторах при неизменном входном напряжении амплитуда выходного напряжения практически не должна зависеть от нагрузки.

Амплитуда любой гармоники на выходе силового коммутатора инвертора в режиме ШИР-КД [2, 3]

Y, = (83,/) slti {qKpx ) S sin qi, (13)

где Pi - координаты центров (или начал) импульсов; 2Ал:т - максимальные длительности импульсов; /Ср=0 ... ... 1 - коэффициент регулирования амплитуды основной гармоники.

Из (13) определяем амплитуду основной гармоники в режимах холостого хода и номинальном на выходе фильтра

ix.x; (14)

IlBux.x.x - mj-) sin(KpAxJ S Sin

(15)

Для компенсации падения напряжения на элементах фильтра от тока нагрузки из (14) и (15) необходимо обеспечить выполнение следующего равенства:

Wu.xSin (Кр.х.ЛХт) = WlSin {КрАХт) ( 16)