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有源電力濾波器能解決變頻器在應(yīng)用中給電機(jī)帶來影響:
電動機(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,使電動機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行。阻抗影響無源濾波器受系統(tǒng)阻抗影響嚴(yán)重,存在諧波放大和共振的危險。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),高次諧波會引起電動機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加,z為顯著的是轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗。因為異步電動機(jī)是以接近于基波頻率所對應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的,因此,高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后,便會產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外,還需考慮因集膚效應(yīng)所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會使電動機(jī)額外發(fā)熱,效率降低,輸出功率減小,如將普通三相異步電動機(jī)運(yùn)行于變頻器輸出的非正弦電源條件下,其溫升一般要增加10%-20%。
諧波治理的策略
按照諧波治理的位置,可以有三個策略。
策略1:在高壓母線上治理,采用的設(shè)備是SVC、SVG等。
策略2:在變壓器的下端,低壓母線上治理諧波。采用無援濾波器、有源濾波器等。無源濾波器往往會發(fā)出額外的容性無功,這在有些場合是不允許的。
策略3:在設(shè)備的電源入口處治理諧波。這稱為就地治理。就地治理是的諧波治理策略。因為,這樣相當(dāng)于將非線性負(fù)載轉(zhuǎn)變成了線性負(fù)載,諧波導(dǎo)致的一切問題都迎刃而解。
大部分發(fā)達(dá)國家按照這個策略開展諧波治理。達(dá)到這個目的的管理措施就是,要求電氣電子設(shè)備滿足相應(yīng)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)(例如,GB17625)要求,電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)對諧波電流發(fā)射進(jìn)行了明確的規(guī)定。
有源濾波器分類主要有以下三種:
一、按通帶性能的分類:
1、低通濾波器(LPF)。
2、高通濾波器(HPF)。
3、帶通濾波器(BPF)。
4、帶阻濾波器(BEF)。
二、有源濾波器以傳輸特性分類:
1、z平通帶“巴特沃斯”響應(yīng)。
2、通事等波紋“切比雪夫”響應(yīng)。
3、延遲平坦“貝塞爾”響應(yīng)。
4、通阻帶等波紋“橢圓函數(shù)”響應(yīng)。
三、有源濾波器按傳輸函數(shù)的極、零點分類:
1、全極點型濾波器。
2、非全極點濾波器。