有源电力滤波器能解决变频器在应用中给电机带来影响:
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
有源滤波装置
有源电力滤波器能解决变频器在应用中给电机带来影响:
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,z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%。如果正弦交流电压加在设备上,产生的电流却不是正弦交流电流,这样的设备就称为非线性阻抗设备,简称非线性设备。
有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,之所以称为有源,
顾名思义该装置需要提供电源,其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功;三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论;APF有并联型和串联型两种,前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波,串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。有源滤波器同无源滤波器比较,治理效果好,主要可以同时滤除多次及高次谐波,不会引起谐振,但是价位相对高!谐波治理及无源滤波与有源滤波的区别目前谐波治理的技术主要有无源滤波技术和有源滤波技术两种。
有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号`,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。3、采用无源滤波器是由于电容器的原因,所以同时可提高功率因素。
有源滤波器基本原理:
有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。阻抗影响无源滤波器受系统阻抗影响严重,存在谐波放大和共振的危险。
谐波治理的目的包括:
1. 满足电力公司对谐波电流发射的限制要求;
2. 释放变压器的有效容量,提高变压器的效率;
3. 提高配电系统(包括无功补偿装置、继电保护器、电缆等)的可靠性;
4. 为企的各类设备提供质量优良的电能,保证制造系统的稳定运行。
人们对谐波的危害已经十分熟悉,很多企业也开始重视谐波的治理。谐波治理的目的不同,所采取的方案也是不同的。因此,在确定谐波治理的方案之前,要明确谐波治理的目的。
满足电力公司的要求是企业进行谐波治理的首要动机。为电力用户提供合格的电能,是电力公司的责任。因此,电力公司要对那些可能污染电网的用户的提出谐波治理的要求。随着越来越多的企业对电能质量的要求提高,电力公司将对电力用户进行更严格的要求。
在目前阶段,出于后面2-4目的而进行谐波治理的企业较少。企业仅在出现了故障现象后,才开始考虑谐波治理的问题。其中,谐波导致无功补偿装置烧毁的情况为常见。无论谐波治理的终目的是什么,其本质就是减小负载(可能是一组负载)向电网注入的谐波电流,因为谐波电流是谐波问题的根源。只不过,针对不同的目的,控制谐波电流的位置不同,也就是采用的谐波治理方案不同。控制器将基波成分分离,提取出所有的谐波,将采集到的谐波成分和APF已发出的补偿电流比较得到差值作为实时补偿