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有源濾波器之所以稱為有源,顧名思義該裝置需要提供電源(用以補(bǔ)償主電路的諧波),其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)(傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償),實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償,而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無功。
諧波治理的目的包括:
1. 滿足電力公司對(duì)諧波電流發(fā)射的限制要求;
2. 釋放變壓器的有效容量,提高變壓器的效率;
3. 提高配電系統(tǒng)(包括無功補(bǔ)償裝置、繼電保護(hù)器、電纜等)的可靠性;
4. 為企業(yè)內(nèi)的各類設(shè)備提供質(zhì)量?jī)?yōu)良的電能,保證制造系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
有源濾波器有哪些特點(diǎn)?
有源濾波器的頻率范圍從DC到500KHZ,已在低頻范圍內(nèi)替代了傳統(tǒng)的LC濾波器。 尤其是在非常低的頻率下,不可能實(shí)現(xiàn)LC濾波器,但是有源濾波器可以提供令人滿意的結(jié)果。
1.有源濾波器具有高輸入阻抗和極低的輸出阻抗,因此具有良好的隔離性能,因此在所有電平之間都沒有阻抗匹配的要求。
2.容易制作截止頻率或中心頻率連續(xù)可調(diào)的濾波器,并且易于調(diào)整。
3.如果使用電位計(jì)和可變電容器,則有源濾波器的頻率精度可以輕松達(dá)到0.5%。
4.無電感器,體積小,重量輕,在低頻情況下,這一優(yōu)勢(shì)更加明顯。
5.設(shè)計(jì)有源濾波器比設(shè)計(jì)LC濾波器更加靈活,并且還可以獲得電壓增益。
但是,應(yīng)注意,有源濾波器使用集成運(yùn)算放大器作為有源組件,因此必須為其供電。 輸入小信號(hào)時(shí),會(huì)受到運(yùn)算放大器帶寬的限制。 輸入大信號(hào)時(shí),它將受到運(yùn)算放大器的壓擺率的限制。 有源濾波器不適用于高頻范圍。 目前,實(shí)用范圍大約在100KHZ之內(nèi)。 另一方面,當(dāng)頻率高于100KHZ時(shí),無源濾波器的性能優(yōu)于有源濾波器。 當(dāng)頻率高于10MHZ時(shí),無源濾波器會(huì)更加出色。隨著電網(wǎng)中非線性負(fù)荷及諧波源種類及數(shù)量的增加,其產(chǎn)生的諧波也越來越嚴(yán)重,急需治理。
有源濾波器主要具有以下功能:
1、諧波濾除:有源濾波器主要由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個(gè)主要部分組成。
2、動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償:新一代有源電力濾波器在濾波的同時(shí),其指令運(yùn)算電路可根據(jù)檢測(cè)到的無功補(bǔ)償需求,控制其內(nèi)部的補(bǔ)償電流發(fā)生電路輸出容性和感性的基波電流,實(shí)時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。
有源電力濾波器能解決變頻器應(yīng)用中以下問題
電動(dòng)機(jī)的效率降低和溫升的問題
不論那種形式的變頻器,在運(yùn)行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行。
據(jù)資料介紹,以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例,其低次諧波基本為零,剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為:2u 1(u為調(diào)制比),高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加,顯著的是轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗。
為什么要使用有源濾波器?
1、設(shè)備的機(jī)箱或機(jī)柜屏蔽十分完善,但是仍然產(chǎn)生超標(biāo)的輻射發(fā)射;
2、獨(dú)立的設(shè)備沒有任何電磁干擾的問題(輻射發(fā)射和抗擾度完全合格),但是當(dāng)連接上必要的 外接電纜時(shí),出現(xiàn)干擾問題;
3、在信號(hào)電纜線上注入電快速脈沖時(shí),出現(xiàn)故障;
4、不能通過輻射抗擾度試驗(yàn);
5、不能通過電纜束上的傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn);
6、不能通過靜電放電試驗(yàn);
7、電纜中的導(dǎo)線之間或電纜之間相互干擾,導(dǎo)致設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。