Taблица 3.

Диапазон мощностей (КВА)	15 - 200
КПД (%)	93 при нагрузке100%, 89 при нагрузке 50%
Входной коэффициент мощности	0,95 при нагрузке 25-100%
Перегрузочные способности	150% в течение 20 мин.
Ток короткого замыкания	250% от Iном.
Пределы изменения входного напряжения	±40%
Точность стабилизации выходного напряжения	не более ±5% при нагрузке 0-100%
Коэффициент искажения выходного напряжения	не более 4%
Коэффициент искажения входного тока	не более 8%

5. Применение активного кондиционера гармоник

Активный кондиционер гармоник (Active Harmonic Conditioner - AHC) [ 8, 9, 10 ] в отличие от магнитного синтезатора подключается не последовательно с нелинейной нагрузкой, а параллельно ей (рис.7).

Рис. 7. Схема включения активного кондиционера гармоник (АКГ).

Принцип действия активного кондиционера гармоник (АКГ) основан на анализе гармоник тока нелинейной нагрузки и генерировании в распределительную сеть таких же гармоник тока, но с противоположной фазой. Как результат этого, высшие гармонические составляющие тока нейтрализуются в точке подключения АКГ. Это означает, что они не распространяются от нелинейной нагрузки в сеть и не искажают напряжения первичного источника энергии.

Ток нелинейной нагрузки содержит основную ( i₁ ) и высшие ( i_n ) гармоники:

(6)

Ток АКГ содержит противофазные току нагрузки высшие гармоники:

(7)

В результате ток, потребляемый от источника, практически синусоидален, так как содержит только основную (первую) гармонику:

(8)

Таким образом, источник обеспечивает только основную гармонику тока нагрузки, а АКГ покрывает практически весь спектр высших гармоник от 2-ой до 25-ой. АКГ может быть установлен в любой точке распределительной сети и способен компенсировать высшие гармоники от одной или нескольких нелинейных нагрузок.

Модели АКГ, выпускаемые MGE UPS SYSTEM под названием SineWave, могут обеспечить компенсацию действующих значений высших гармоник от 20 до 120 А [ 4 ].

В таблице № 4 приведены действующие значения и коэффициенты искажения токов в системе с АКГ при различных нагрузках UPS с трехфазным мостовым выпрямителем, а на рис. 8 изображены соответствующие кривые токов [ 9, 10 ].

Таблица 4.

Ток нагрузки Inl, A	Ки нагрузки Киnl, %	Ток АКГ Iahc, A	Ток источника Ips, A	Ки источника Kиps, %
44	80	26	35	4,6
82	41	30	75	3,6

Рис. 8. Кривые токов в системе с АКГ:

a)	ток нагрузки;
б)	ток АКГ;
г)	ток источника.

Связь между действующими значениями токов нагрузки и источника устанавливается следующим выражением:

(9)

В первом приближении можно считать, что действующие значение тока АКГ, необходимое для компенсации высших гармоник, генерируемых нелинейной нагрузкой в распределительную систему определяется следующим соотношением:

(10)

Повышенное значение тока, получаемое из выражения (10), объясняется тем, что АКГ обеспечивает компенсацию гармоник не выше 25-ой и может быть настроен на компенсацию гармоник ниже указанного порядка, тогда как в составе тока нагрузки могут присутствовать гармоники более высокого порядка.

Блок-схема АКГ "SineWave" приведена на рис. 9. В состав АКГ входят следующие узлы: IGBT-преобразователь, устройство управления и контроля, блок защиты и мягкого пуска и токовые датчики. Преобразователь АКГ содержит трехфазный инвертор на IGBT транзисторах, коммутируемых с тактовой частотой 16 КГц, два конденсатора С1, С2 и линейные дроссели в каждой фазе (Др1). Устройство управления и контроля состоит из блока анализа гармоник тока, блока установки номеров компенсируемых гармоник, блока управления преобразователем и мониторинга.

Рис. 9. Блок-схема АКГ "SineWave" (условно изображена силовая цепь одной фазы).

На анализатор гармоник поступают сигналы с быстродействующих датчиков тока нагрузки (ДТ1) и тока АКГ (ДТ2). Блок защиты и мягкого пуска содержит быстродействующие предохранители и с помощью контактора и балластного сопротивления обеспечивает плавный заряд конденсаторов С1, С2 в период включения АКГ.

В таблице № 5 приведены некоторые технические характеристики АКГ "SineWave" [ 11 ].