Страница 13

Быстродействие активных фильтров АДФ-У

Быстродействие активных фильтров определяется схемой включения силовых и
измерительных цепей и свойствами комплектующих изделий.
Быстродействие – неоднозначный термин, и его трактовки изготовителями оборудования
сильно отличаются. Иногда в технических спецификациях приводятся несколько
параметров.
Время реакции, время цикла управления (reaction time, control loop time) – интервал, в
течение которого информация об изменившейся величине измеряемого сигнала попадает
в управляющее устройство активного фильтра и обрабатывается им. При тактовой частоте
контроллера 40кГц минимально возможное время реакции составит 25мкс. Данной
величиной (до 50мкс) часто оперируют производители активных фильтров в контексте
измерения быстродействия, однако технического смысла в ней не много – за это время
выходной ток активного фильтра никак не изменился и компенсации возмущающего
воздействия не произошло.

Время переключения, время коммутации (switching time) – интервал времени между двумя
ближайшими коммутациями силовых ключей активного фильтра, т. е. теоретическое время
изменения выходного тока. При частоте коммутации силового модуля 20кГц минимально
возможное время переключения составит 50мкс. На практике таких коммутаций требуется
больше одной, у разных производителей данная величина может быть указана в пределах до
500мкс (0,5мс). За это время возмущающее воздействие так же не было скомпенсировано.
Время отклика, время реагирования (response time), – интервал времени, в течение
которого выходной ток активного фильтра достигает 90% заданной величины. В
зависимости от настроек регулятора может принимать значения от десятков микросекунд
(условно быстро, с большим перерегулированием) до единиц миллисекунд (условно
медленно, без перерегулирования).

Время согласования (settling time) – интервал времени, по истечении которого выходной
ток активного фильтра достиг заданной величины и удерживается в пределах +-5% от неё.
Как и время отклика, будет зависеть от настроек регулятора и реактивной составляющей
полного сопротивления сети в точке подключения, т.е. будет меняться в зависимости от
места установки (даже для фильтров одного производителя).
Приведенные количественные показатели быстродействия справедливы для той
электроустановки, в которой были измерены, что не позволяет их достоверно и
корректно сравнивать. К тому же, измеряются они в лабораторных условиях для случая
мгновенного ступенчатого изменения нагрузки, что маловероятно встретить в реальных
электроустановках.
Время отклика активного фильтра кратно (чаще на порядки) меньше времени изменения
нагрузки компенсируемых потребителей, т. е. в подавляющем большинстве случаев
активный фильтр «быстрее» той нагрузки, которую призван компенсировать.
В линейке активных фильтров АДФ-У применяются силовые модули с частотой коммутации
силовых ключей от 14кГц до 40 кГц. Время реакции (reaction time, control loop time)
составляет 15–50 мкс (в зависимости от модельного ряда). Время отклика (response
time) составляет 1–15 мс (в зависимости от модельного ряда).
Наибольшее быстродействие достигается при включении по схеме с разомкнутым контуром
регулирования, далее следует вариант с замкнутым контуром регулирования, и наиболее
«медленным» является регулирование без датчиков тока.
В линейке АДФ-У наибольшее быстродействие системы компенсации обеспечивают ак-
тивные фильтры Модельного ряда 1.
13