你的位置:首页 > 知识课堂 > 正文

无源滤波器

发布时间:2012-11-23

无源滤波器由电容器、电抗器和电阻器适当组合而成,并兼有无功补偿和调压功能的滤波器。
无源滤波器,又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波构成低阻抗旁路;单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。
 
无源滤波器主要可以分为两大类:调谐滤波器和高通滤波器。
 
无源滤波器

无源滤波器工作原理
由LC等被动元件组成,将其设计为某频率下极低阻抗,对相应频率谐波电流进行分流,其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道;而有源滤波器由电力电子元件和DSP等构成的电能变换设备,检测负载谐波电流并主动提供对应的补偿电流,补偿后的源电流几乎为纯正弦波,其行为模式为主动式电流源输出。
 
无源滤波的原理就是用电抗器和电容器配合形成针对某次谐波的低阻抗通道让这次的谐波流入并短路。单一使用滤波电抗器或滤波电容器都不能滤波。
滤波范围不局限,几次谐波超标就设计几次的滤波通道,就是一个计算的事。
 
无源滤波器

LC
串联无源滤波器的原理
何电流都有短路特性:什么地方阻小,该电流就向什么地方流动。
串联谐振是LC在某次频率电流时,发生的谐振:此时,LC串联回路对该次电流的阻抗为零(感抗大小等于容抗大小,且方向相反),对该次电流短路(理论上),这时该次谐波电流几乎都从此处流过,这就是无源滤波的原理。
但是,我认为说无源滤波这个说法不太准确,因为这并不是滤波,而是给有害的谐波提供一个短路通道,在这个通道中,只在本身的直流电阻上消耗一些谐波能量,大部分还都在谐波源和此LC短路通道中流动。
由于感抗和容抗近似相等,所以在LC两端的电压降是很小的,理论上可以认为是零。
但是单独在LC上,其电压是非常高的,这就是谐振电压。
在电力网中,这个谐振电压造成电力设备损坏的例子比比皆是,就是造成电力网解列、崩溃瓦解的例子也不在少数。
 
无源电力滤波器结构特点及参数原理
无源电力滤波器主要由滤波电容器、滤波电抗器和无感电阻器等适合连接组成,完成滤除谐波兼顾无功补偿的作用。其主要的工作原理是电路的串联谐振,在某一个谐波频率下,当电容器的容抗和电抗器的感抗相等时,其串联等效电抗为很低值,对相应频次谐波表现出低阻抗,从而有效的抑制了流向系统或其它负荷的谐波电流,改善了系统的电压畸变。
 
无源滤波器

按结构和接线方式分,无源电力滤波器主要有以下几种:单调谐波滤波器、双调谐波滤波器、C型滤波器、高通滤波器等。单调谐波滤波器是工程中使用最多的滤波器,它仅对某一次谐波起滤波作用,特点是结构简单,但对元件的工作稳定性要求高,较小的额定值改变会带来较大的滤波效益劣化。双调谐波滤波器同时吸收两种频率的谐波,实际上相当于两个并联的单调谐波滤波器,但减少了回路,基波损耗较小,只有一个电抗器承受全部冲击电压。这种滤波器结构复杂,调谐困难,但在高压大容量装置中采用有一定的技术经济的优越性。
 
高通滤波器对截至频率以下的频次呈现高阻抗,对截止频率以上的频次在宽广的范围内呈现较低的阻抗值,可以一直高次谐波对系统的影响,其特点是基波损耗较小,阻抗频率特性较好,结构简单,对工频偏差及元件参数变化不敏感,故工程上应用较多。C型滤波器是一种新型滤波器,它的基波损耗很小,适合用在较低的频次上,但它对工频偏差几元件参数变化比较敏感。
 
无源滤波器的应用发展
由于无源滤波的具有大容量低价位的优点,钢铁行业的滤波都采用无源滤波,目前国内滤波市场(电力谐波治理市场)上主要以无源滤波为主。国际上以诺基亚、ABB、施耐德、西门子为代表,国内以温州清华电子、山大华天、哈工大、西安赛博、绿波杰能为代表。发展形势以快速反映,谐波治理彻底,综合控制为主。
特别推荐
技术文章更多>>
技术白皮书下载更多>>
热门搜索

关闭

关闭