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什么是有源滤波器和无源滤波器?怎么样消除变频电源的谐波问题?

      目前变频电源这个行业需要我们了解的还有很多很多,这对于刚刚步入这个行业的人来讲有点消化不良,就好像新手业务没有什么经验,初次打电话给客户总是被前台拒绝转电话,只是业务员经常碰到的事情。还有另外一种情况就是客户说了一些产品的要求,被问得一句都答不出来,这是因为我们还不够了解变频电源这个产品,不清楚它主要是用来干什么的,所以我们就要花更多的精力和时间去了解产品。

      供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量称为谐波。变频电源厂家分析出现谐波产生的主要原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。变频电源在现场通常与其它设备同时运行,例如计算机和传感器,这些设备常常安装得很近,这样可能会造成相互影响,对其供电电源形成了一个典型的非线性负载,从而产生大量的谐波。

     对于变频电源厂家来说谐波问题已经成为产品的一大困扰,那么如何解决产生谐波的出现呢?还有什么是有源滤波器和无源滤波器?

第一,抑制辐射干扰和供电系统干扰,可采取屏蔽、隔离、接地及滤波等技术手段。加大系统短路容量;提高供电电压等级;增加变流装置的脉动数;改善系统的运行方式,设置交流滤波器等都能减小系统中的谐波成分。

第二,交流滤波器则又称为无源滤波器和有源滤波器两种。有源滤波器是一种向系统注入补偿谐波电流,以抵消非线性负荷所产生的谐波电流的能动式滤波装置。它能对变化的谐波进行迅速的动态跟踪补偿,且补偿特性不受系统阻抗影响。其结构相对复杂,运行损耗较大,设备造价高;在补偿谐波的同时,也会注入新的谐波。无源滤波器(又称LC滤波器)是利用LC谐振原理,人为地造成一条串联谐振支路,为欲滤除的主要谐波提供阻抗极低的通道,使之不注入电网。LC滤波器结构简单,吸收谐波效果明显;但仅对固有频率的谐波有较好的补偿效果;且补偿特性受电网阻抗的影响很大,在特定频率下,电网阻抗和LC滤波器之间可能会发生并联谐振或者串联谐振。 

第三,使用无源滤波器或有源滤波器;

使用无源滤波器其主要是改变在特殊频率下电源的阻抗,适用于稳定、不改变的系统。在有源滤波器主要是用于补偿非线性负载。LC滤波器是传统的无源谐波抑制装置,它由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除具有滤波作用外,还有无功补偿的作用。 

第四,增加变压器的容量,减少回路的阻抗及切断传输线路法;由于非线性负载引起的畸变电流在电缆的阻抗上产生一个畸变电压降,而合成的畸变电压波形加到与此同一线路上所接的其它负载,引起谐波电流在其上流过,因此,减少谐波危害的措施也可从加大电缆截面积,减少回路的阻抗方式来实现。目前,国内较多采用提高变压器容量,增大电缆截面积,特别是加大中性线电缆截面,以及选用整定值较大的断路器、熔断器等保护元件等办法,但此种方式不能从根本上消除谐波,反而降低了保护特性与功能,又加大了投资,增加供电系统的隐患。

第五,使用无谐波污染的绿色变频电源。

    绿色变频电源的品质标准是:输入和输出电流都是正弦波,输入功率因数可控,带任何负载时都能使功率因数为1,可获得工频上下任意可控的输出频率。变频电源内置的交流电抗器,它能很好的抑制谐波,同时可以保护整流桥不受电源电压瞬间尖波的影响,实践表明,不带电抗器的谐波电流明显高于带电抗器产生的谐波电流。

    为了减少谐波污染造成的干扰,可在变频电源的输出回路安装噪声滤波器。并且在变频电源允许的情况下,降低变频电源的载波频率。目前,许多变频稳压电源厂家已非常重视谐波问题,在产品设计的同时已从技术手段上保证了变频电源的绿色化,已解决谐波问题。

文章来源于:变频电源、耐压测试仪、程控变频电源整理发表,官网为http://www.szbpdy.com


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