1. Przyczyny i skutki pogorszenia jakości energii 
Przyczyny: 
– urządzenia energoelektroniczne: 
 

–  urządzenia  trójfazowe  dużej  i 

średniej 

mocy 

(układy 

napędowe, 

trakcja 

elektryczna), 

–  odbiorniki  jednofazowe  małej  mocy 
(komputery, 

pralki, 

kuchenki 

mikrofalowe,  faxy,  itd.)  wykorzystują 
zasilacze,  które  wprowadzają  do  sieci 
składowe  wyższych  harmonicznych  i 
tym  samym  pogarszają  jakość  energii 
elektrycznej w sieci. 

Skutki: 
– zwiększenie wartości  skutecznej prądu, 
–  straty  mocy  czynnej  (wywoływane  przepływem 
nieaktywnej  składowej  prądu  przez  system 
elektroenergetyczny), 
–  zmniejszenie  wartości  skutecznej  podstawowej 
harmonicznej  napięcia  (spowodowanej  przez 
spadek 

napięcia 

wywoływany 

przepływem 

podstawowej harmonicznej prądu biernego), 
–  odkształcenia  napięcia  zasilania  (w  wyniku 
spadków  powodowanych  przepływem  składowych 
wyższych harmonicznych prądu), 
– niesymetria. 
2. Filtracja aktywna - metoda realizacji 
Zasada działania filtru aktywnego 
Filtr  aktywny  ma  za  zadanie  wygenerowanie 
składowej  nieaktywnej  prądu,  równej  co  do 
wartości  lecz  o  przeciwnym  znaku  niż  składowa 
nieaktywna  prądu  obciążenia.  W  efekcie  działania 
FA  prąd  źródła  powinien  być  sinusoidalny  i 
współfazowy z napięciem. (i

Lq

=-i

Fq

) 

Realizacja jednofazowego filtru aktywnego 
Możliwość  generowania  prądów  nieaktywnych 
wynika  z  tego,  że  przekształtnik  można  traktować 
jako  falownik  zasilany  napięciem  z  kondensatora, 
śledzący za wzorcem prądu nieaktywnego. 
Generowanie  prądów  nieaktywnych  nie  powoduje 
rozładowania  kondensatora,  gdyż  z  prądami  tymi 
związana jest zerowa moc. 
3. Schemat falownika i zasada działania 
Zasada działania 
Falownik  to  urządzenie  elektryczne  zamieniające 
prąd  stały,  którym  jest  zasilane,  na  prąd 
przemienny 

o 

regulowanej 

częstotliwości 

wyjściowej.  Falowniki  służą  głównie  do  regulacji 
prędkości  obrotowej  silników  elektrycznych  prądu 
przemiennego. 
Zasada pracy układu jest następująca: po włączeniu 
tyrystora T1 następuje przeładowanie rezonansowe 
kondensatora 

C 

praktycznie 

sinusoidalnym 

impulsem prądu I0. Po chwilowej zmianie kierunku 
prądu  tyrystor  T1  wyłącza  się.  Na  kondensatorze 
napięcie  zostaje  podtrzymane  przez  czas  T0,  a  po 
włączeniu  tyrystora  T2  kondensator  zostaje 
przeładowany  do  napięcie  –Ux.  W  obciążeniu 
pojawia  się  drugi  impuls  stanowiący  ujemny 
półokres prądu  przemiennego. Tyrystor T2 wyłącza 
się z chwilą zmiany kierunku prądu. 
4. Metody poprawy jakości energii 
Metoda 1 
Konstruowanie  odbiorników  w  ten  sposób,  aby  od 
strony  źródła  były  „postrzegane”  jak  obciążenie 
rezystancyjne  (zasilacze  z  sinusoidalnym  prądem 
źródła). 
Metoda 2 
Stosowanie  urządzeń  mających  na  celu  poprawę 
jakości energii elektrycznej: 
– energetyczne filtry pasywne LC, 
– baterie kondensatorów, 
– nadążne kompensatory FC TCR, 
– maszyny synchroniczne, 
– kompensatory STATCOM, 
– energetyczne filtry aktywne. 
5. Definicja prądu wg Frezego 
I=ip+iq, gdzie: 
–  ip  –  składowa  aktywna  (odpowiedzialna  za 
przekaz energii ze źródła do obciążenia), 
–  iq  –  składowa  nieaktywna  (nie  uczestniczy  w 
przekazie energii ze źródła do obciążenia).