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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(lái)影響:
電動(dòng)機(jī)的效率降低和溫升的問(wèn)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,z為顯著的是轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗。因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)是以接近于基波頻率所對(duì)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(huì)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(huì)使電動(dòng)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(dòng)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%。
APF有源濾波器技術(shù)特點(diǎn):
1、APF內(nèi)部均采用國(guó)際zhu名品牌、性能先進(jìn)的元器件。
2、獨(dú)立于電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗之外,不受電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗影響,不發(fā)生諧振與諧波電壓放大,安全性好。
3、控制器采用了DSP和FPGA芯片,采用矢量篩選技術(shù),可全部濾除2次到50次諧波,或選擇濾除特定次數(shù)諧波。
4、內(nèi)置諧波補(bǔ)償、無(wú)功補(bǔ)償、不平衡補(bǔ)償?shù)榷喾N補(bǔ)償功能,用戶(hù)可自行設(shè)定選擇補(bǔ)償功能。
5、裝置永不過(guò)流,在濾波的同時(shí),能完全避免過(guò)補(bǔ)償。可根據(jù)負(fù)荷變化,自動(dòng)合理限制補(bǔ)償電流,既具有良好的補(bǔ)償性能,又可保證裝置安全可靠工作。
諧波和有源濾波器有哪些關(guān)系?
如果正弦交流電壓加在設(shè)備上,產(chǎn)生的電流卻不是正弦交流電流,這樣的設(shè)備就稱(chēng)為非線(xiàn)性阻抗設(shè)備,簡(jiǎn)稱(chēng)非線(xiàn)性設(shè)備。不是正弦波形的交流電就含有諧波成分,所以非線(xiàn)性設(shè)備也稱(chēng)為諧波源。
工業(yè)電網(wǎng)中主要的諧波源有三種類(lèi)型:三相橋式整流回路在每一相的正負(fù)波形上都會(huì)產(chǎn)生波形變化,一個(gè)周期里就有六個(gè)非正弦的波形,所以稱(chēng)為六脈波設(shè)備。六脈波設(shè)備的諧波很有規(guī)律,會(huì)產(chǎn)生六的倍數(shù)加減1次數(shù)的諧波,即5、7、11、13、17、19……次諧波,而且隨著諧波次數(shù)升高諧波幅值會(huì)逐漸降低,所以通常 只需要處理5、7、11、13次諧波。
這類(lèi)設(shè)備包括有三相橋式整流器的所有設(shè)備、比如直流驅(qū)動(dòng)器、變頻器、軟啟動(dòng)器,UPS電源等等,是目前工業(yè)用電設(shè)備中罪常見(jiàn)的一類(lèi)諧波源。
類(lèi)似工業(yè)電弧爐這樣的設(shè)備工作時(shí),電流波形變化很頻繁,會(huì)分解出次數(shù)和幅值不斷變化的諧波。非線(xiàn)性的單相設(shè)備,比如帶有單相整流環(huán)節(jié)的電子儀器等等,因?yàn)槿嗖粚?duì)稱(chēng)原因會(huì)在零線(xiàn)上形成3次零序諧波。
隨著電網(wǎng)中非線(xiàn)性負(fù)荷及諧波源種類(lèi)及數(shù)量的增加,其產(chǎn)生的諧波也越來(lái)越嚴(yán)重,急需治理。低成本的無(wú)源濾波技術(shù)是目前普遍采用的治理諧波的方法,此方法簡(jiǎn)單, 但存在一定的缺陷。有源濾波技術(shù)可以對(duì)頻率和幅度都變化的諧波進(jìn)行治理,但也存在初期投資大、運(yùn)行效率低的缺點(diǎn),為此,可以將有源濾波技術(shù)和無(wú)源濾波技術(shù) 結(jié)合起來(lái)使用,既可以使有源濾波器降低,又可彌補(bǔ)無(wú)源濾波器的缺陷,是一個(gè)很好的發(fā)展方向。