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变频器谐波治理可以选用无源方法吗?看专家是怎么说的

返回列表来源:领步电能质量发布时间:2015-12-08加入收藏关注:-

专家讲堂1


一般的无源滤波器采用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。这种原理的滤波器用于母线的滤波或补偿尚可,但用于变频器的电源输入端不是最佳设计,主要是存在以下几个方面的问题:


第一:滤波效果不确定

这种无源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。


专家讲堂-文章插图2



                                                                                                                                                 图2 陷波型滤波器的滤波效果分析



因此,陷波型无源滤波器的效果与电网的阻抗密切相关。图3是不同电网阻抗下的滤波器效果。

专家讲堂-文章插图3


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

陷波型无源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

陷波型谐波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,用于变频器谐波治理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,变频器产生的谐波造成的问题日益严重,专业人员对变频器产生谐波的机理进行了深入的研究,并开发出了专用的LBHF滤波器,滤波效果极好。


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