一般无源滤波器不能用于变频器的谐波治理的原因

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  一般无源滤波器能否用于变频器的谐波治理?据贤集网小编了解其答案为不能。这是因为一般的无源谐波滤波器采用LC陷波电路,并联在线路上,为谐波电流提供一个低阻抗通路,如图1所示。这种原理的滤波不能用于变频器的电源输入端,主要是存在以下几个方面的问题:



  第一:滤波效果不确定:

  这种滤波器与变频器组合起来时,并不能保证传动系统的谐波电流发射满足特定的要求,因为滤波器的实际效果与电网的阻抗有很大关系;

  用如图2所示的电路来分析滤波器的效果。图中,ZS表示变压器的阻抗,ZL表示线路的阻抗,(ZS+ZL)代表了电网的阻抗。利用并联电路分析的方法可知,流过滤波器的谐波电流越大,意味着流入电网的谐波电流越小,也就是滤波器的效果越好。

  而流入滤波器的谐波电流的大小取决于电网阻抗与滤波器的阻抗ZF的比值,这个比值越大,滤波器的滤波效果越好。

  当滤波器的阻抗ZF一定时,线路的阻抗Z0越大,滤波效果越好。如果线路的阻抗一定,则滤波器的阻抗ZF越小,滤波效果越好。

  图3不同电网阻抗对陷波器滤波效果的影响

  第二:吸收上游谐波电流:

  陷波型滤波器对于特定的谐波电流提供了一个低阻抗的通路,因此,不仅变频器产生的谐波电流能够被旁路,来自上游的谐波电流也会被旁路,这就容易造成滤波器过载,甚至损坏。

  第三:发出过大容性无功:

  陷波型滤波器由于采用较大的电容,因此会发出较大的容性无功。这对于传统的工业电网是好事,因为可以在滤波的同时,补偿无功功率。但是,变频器本身并不需要容性无功,滤波器发出过大的容性无功,会使传动系统成为一个电容性的负载,对电网造成不良的影响。

  第四:可能与系统发生谐振:

  陷波电路在调谐频率以外的频率呈现电容性或电感性,极有可能与系统的电容或电感发生谐振,造成系统不稳定,严重时,甚至会损坏系统。

  因此,一般无源滤波器不能用于变频器的谐波治理。用于变频器的谐波滤波器必须专门设计,避免上述的各种缺陷。近年来,随着变频器的广泛应用,以及变频器产生的谐波造成的问题日益严重,人们对变频器产生谐波的机理进行了深入的研究,并开发出了适宜的滤波器。


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