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有源电力滤波器能解决变频器应用中的那些问题

？

1、使电动机绝缘强度降低加速老化问题

目前很多变频器是采用PWM的控制方式
。他的载波频率约为几千到十几千赫上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压
，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的4～6倍电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击电动机定子绕组要承受很高的电压外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲加速老化。

2
、谐波电磁噪声与震动加大问题

普通异步电动机采用变频器供电时
，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉

，形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽
，转速变化范围大
，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。

有源滤波相对无源滤波的优势在哪
？

有源滤波技术作为一种新型的谐波治理方法，是消除谐波污染
、提高电能质量的有效工具
，与无源滤波技术相比，有着的优势
。

主要表现在以下几个方面
：

1、实现了动态补偿，可对频率和大小均变化的无功功率进行补偿，对补偿对象的变化有极快的响应速度
。

2、有源滤波装置是一个高阻抗电流源
，它的接入对系统阻抗不会产生影响
，因此此类装置适合系列化
，规模化生产。

3
、当电网结构发生变化时装置受电网阻抗的影响不大，不存在与电网阻抗发生谐振的危险

，同时能抑制串并联谐振。

4、补偿无功功率时不需要储能元件，补偿谐波时所需要的储能元件不大
。

5、用同一台装置可同时补偿多次谐波电流和非整数倍次的谐波电流，既可以对一个谐波和无功源进行单独补偿，也可对多个谐波和无功源进行集中补偿
。

6、当线路中的谐波电流突然增大时有源滤波器不会发生过载，并且能正常发挥作用，不需要与系统断开。

7、装置可以仅输出所需要补偿的高次谐波电流

，不输出基波无功功率，不但减小了有源滤波器的总容量，还可以避免轻负荷时发生无功倒送现象。

介绍有源电力滤波器主电路的设计

1、多电平结构：

采用钳位二极管或钳位电容构建的多电平结构

，可以在减少串联的同时增大容量并优化谐波特性
。理论上
，也可以采用五电平、七电平等多电平结构
，但因此时整个逆变桥的复杂程度、成本也大大提高

，在实际中用得很少。

2、桥臂的并联：

用带中间抽头的电抗器将两个桥臂中点相连可实现它们的并联使用
，电抗器中间的抽头作为并联后混合桥臂的中点。

这种方法对两电平和三电平的逆变桥都适用。

3
、逆变桥的并联：

将多组逆变桥并联后通过一个大容量变压器接入系统，可这种方法对保护的要求很高，当并联使用的逆变桥中有一个发生故障时
，必须对其进行有效隔离
，以不影响其他并联逆变器的正常使用
。

4、逆变桥的串联：

每相由若干逆变桥串联组成

，直流侧电容独立

，经由一个大容量的变压器接入系统，可明显降低变压器成本和损耗，模块化结构也更适于灵活配置，但多个串联桥的协调控制将变得较为复杂，各电容上的电压平衡也是一个难题。