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電氣設(shè)備的交流整流和再逆:如變頻調(diào)速、變頻空調(diào)等。開關(guān)電源設(shè)備:如中頻爐、彩電、計算機、電子整流器等?;旧鲜欠蔷€性電氣設(shè)備,但它們的諧波是不同的,其中諧波比較嚴(yán)重。
1、金融通信機房的UPS和交換電流。
2、醫(yī)院的CT、MR和加su器。
3、港口碼頭用變頻器。
4、變頻器和直流驅(qū)動由機械制造。
5、礦產(chǎn)開采的變頻器,
6、演藝中心的ups、可控硅調(diào)光,
7、樓宇的ups、照明,
8、冶金化工的整流,
9、新能源汽車的充電器,
10、主題游樂園的變頻器、直流電源,
11、地鐵的空調(diào)、照明、ups,
12、硅制造的單晶硅爐、多晶硅爐。
有源電力濾波器能解決變頻器在應(yīng)用中給電機帶來影響:
電動機的效率降低和溫升的問題
不論那種形式的變頻器,在運行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動機在非正弦電壓、電流下運行。有源濾波技術(shù)可以對頻率和幅度都變化的諧波進行治理,但也存在初期投資大、運行效率低的缺點,為此,可以將有源濾波技術(shù)和無源濾波技術(shù)結(jié)合起來使用,既可以使有源濾波器降低,又可彌補無源濾波器的缺陷,是一個很好的發(fā)展方向。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運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%。
諧波治理及無源濾波與有源濾波的區(qū)別
目前諧波治理的技術(shù)主要有無源濾波技術(shù)和有源濾波技術(shù)兩種。現(xiàn)在大家對諧波電流危害的認(rèn)識越來越高,基本新建項目都有用有源濾波器,而且隨著技術(shù)的APF的結(jié)構(gòu)設(shè)計越來越緊湊,功率密度越來越高,現(xiàn)在再建筑領(lǐng)域基本推模塊的產(chǎn)品如iNAS-MA系列產(chǎn)品,單機補償容量包括30/50/75/100/150等。無源濾波技術(shù)是目 前應(yīng)用為廣泛的諧波抑制手段,它是按照希望抑制的諧波次數(shù)專門量身制造的,采用電感、電容的調(diào)諧原理,將諧波陷落在濾波器中,以減少對電網(wǎng)的注入。無源 濾波裝置結(jié)構(gòu)簡單,成本較低,技術(shù)已比較成熟,但是也存在著難以克服的缺陷:
1、濾波特性受系統(tǒng)參數(shù)的影響較大,極易與系統(tǒng)或者其它濾波支路發(fā)生串并聯(lián)諧振;
2、只能消除特定的幾次諧波,而對其他的某次諧波則會產(chǎn)生放大作用;
3、濾波、無功補償、調(diào)壓等要求之間有時難以協(xié)調(diào);
4、諧波電流增大時,濾波器負(fù)擔(dān)隨之加重,可能造成濾波器過載,甚至損壞設(shè)備。
5、有效材料消耗多,體積大。
有源濾波技術(shù)作為一種新型的諧波治理方法,是消除諧波污染、提高電能質(zhì)量的有效工具,與無源濾波技術(shù)相比,有著的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1、實現(xiàn)了動態(tài)補償,可對頻率和大小均變化的無功功率進行補償,對補償對象的變化有極快的響應(yīng)速度;
2、有源濾波裝置是一個高阻抗電流源,它的接入對系統(tǒng)阻抗不會產(chǎn)生影響,因此此類裝置適合系列化,規(guī)?;a(chǎn);
3、當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時裝置受電網(wǎng)阻抗的影響不大,不存在與電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振的危險,同時能抑制串并聯(lián)諧振
4、補償無功功率時不需要儲能元件,補償諧波時所需要的儲能元件不大
5、用同一臺裝置可同時補償多次諧波電流和非整數(shù)倍次的諧波電流,既可以對一個諧波和無功源進行單獨補償,也可對多個諧波和無功源進行集中補償
6、當(dāng)線路中的諧波電流突然增大時有源濾波器不會發(fā)生過載,并且能正常發(fā)揮作用,不需要與系統(tǒng)斷開
7、裝置可以僅輸出所需要補償?shù)母叽沃C波電流,不輸出基波無功功率,不但減小了有源濾波器的總?cè)萘?,還可以避免輕負(fù)荷時發(fā)生無功倒送現(xiàn)象。
有源濾波器有哪些特點?
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.如果使用電位計和可變電容器,則有源濾波器的頻率精度可以輕松達到0.5%。
4.無電感器,體積小,重量輕,在低頻情況下,這一優(yōu)勢更加明顯。
5.設(shè)計有源濾波器比設(shè)計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算放大器作為有源組件,因此必須為其供電。在所有的應(yīng)用過程中都離不開基礎(chǔ)電能,電能質(zhì)量的好壞是萬物互聯(lián)、運營的基礎(chǔ)。 輸入小信號時,會受到運算放大器帶寬的限制。 輸入大信號時,它將受到運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,實用范圍大約在100KHZ之內(nèi)。 另一方面,當(dāng)頻率高于100KHZ時,無源濾波器的性能優(yōu)于有源濾波器。 當(dāng)頻率高于10MHZ時,無源濾波器會更加出色。