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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？

普通异步电动机都是按恒频恒压设计的，不能完全适应变频调速的要求。有源电力滤波器能解决变频器在应用中给电机带来影响
：

1、电动机的效率降低和温升的问题

不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。据资料介绍
，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零

，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为

：2u+1（u为调制比），高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗
、铁耗及附加损耗的增加，为显着的是转子铜（铝）耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小
，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%-20%
。

有源电力滤波器在变频器中的作用介绍

1
、电动机的效率降低和温升的问题

不论那种形式的变频器
，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流
，使电动机在非正弦电压、电流下运行。据资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例

，其低次谐波基本为零
，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比），高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加损耗的增加，为显着的是转子铜（铝）耗
。

因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。除此之外
，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。

这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小

，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%-20%。

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
。