變頻器電路中濾波器是做什么用

用并聯(lián) 有源濾波器治理變頻器類 諧波的分析摘要：文章針對(duì)變頻器這 一特殊諧波源設(shè)備，從變頻器的工作原理入手，分析了變頻器產(chǎn)生諧波的原因和危害，由此提出采用并聯(lián)有源濾波器濾除諧波的方法。并分析了淮化集團(tuán)甲胺生產(chǎn)線如何采用并聯(lián)有源濾波器,解決因變頻器所導(dǎo)致的諧波問題。

關(guān)鍵詞：變頻器；諧波；濾除；有源濾波器 近年來(lái)，我國(guó)變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)取得了相當(dāng)大的發(fā)展，安徽淮化集團(tuán)甲胺生產(chǎn)線中含有大量變頻設(shè)備，對(duì)電能質(zhì)量造成較大的干擾，變壓器和電機(jī)在不同程度上均出現(xiàn)了溫度過(guò)高和噪聲較大的現(xiàn)象，集團(tuán)公司提出了迫切的治理要求。

1 諧波的危害

變頻器主要產(chǎn)生5、7次等6n±1次諧波，諧波導(dǎo)致?lián)p耗增加和設(shè)備壽命縮短。諧波的危害主要體現(xiàn)在對(duì)以下幾類元器件的影響：

（1） 變壓器。諧波電壓和諧波電流將增加變壓器銅損和鐵損，結(jié)果使變壓器溫度上升，影響絕緣能力，造成容量裕度減小。諧波還能產(chǎn)生共振及噪聲。

（2） 電動(dòng)機(jī)。諧波電壓在電動(dòng)機(jī)短路阻抗上產(chǎn)生的諧波電流和電動(dòng)機(jī)負(fù)序基波電流一起使設(shè)備產(chǎn)生附加銅耗和鐵耗，引起電機(jī)發(fā)熱，甚至燒毀，并且在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)容易發(fā)展成脈動(dòng)干擾力矩，這些力矩產(chǎn)生較大的噪聲。諧波電流和負(fù)序基波電流有效值之和一般不得大于電動(dòng)機(jī)額定電流的5%～10%。

（3） 電容器。諧波可使電容器介質(zhì)損耗增加、發(fā)熱和壽命縮短；大量吸收諧波會(huì)導(dǎo)致電容器過(guò)流，引起熔絲熔斷；電容器與電網(wǎng)電感形成串聯(lián)諧振回路，能導(dǎo)致諧波的放大、電容燒毀等。在畸變電壓下電容器的電流有效值為：規(guī)程規(guī)定電容器長(zhǎng)期工作電流不得超過(guò)1.3倍額定電流。位于諧波源附近的電容器或者濾波電容器通常按較高的電流有效值特殊制造。

（4） 電子裝置。諧波電壓可使晶閘管觸發(fā)裝置發(fā)生觸發(fā)錯(cuò)誤，甚至導(dǎo)致設(shè)備故障。諧波也會(huì)對(duì)電網(wǎng)音頻控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)產(chǎn)生不良影響。

（5） 通信系統(tǒng)。在2.5kHz以下導(dǎo)線間電感電容耦合作用隨頻率呈近似線性上升，特別是較高次諧波會(huì)對(duì)通信及信息處理設(shè)備產(chǎn)生干擾。

2 諧波的濾除

針對(duì)淮化集團(tuán)這一類典型的使用變頻器比較多的企業(yè)，在改善電能質(zhì)量方面通�？刹捎们医�(jīng)濟(jì)可行的方法是，在企業(yè)內(nèi)部的主電路上裝設(shè)一套諧波濾除裝置。濾除諧波的方式按工作原理主要分為“主動(dòng)型”和“被動(dòng)型”兩類。傳統(tǒng)的LC濾波器為“被動(dòng)型”的代表，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方式較容易實(shí)現(xiàn)，不需要很大的經(jīng)濟(jì)投入，目前仍有相當(dāng)多的應(yīng)用。隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，諧波治理技術(shù)的一個(gè)重要趨勢(shì)是應(yīng)用有源電力濾波器，即主動(dòng)型。

有源電力濾波器通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接到主電路中，從主電路中實(shí)時(shí)檢測(cè)出諧波電流，然后控制逆變電路產(chǎn)生一個(gè)與該諧波電流大小相等、方向相反的補(bǔ)償電流分量，并注入到主電路中抵消原諧波電流，從而達(dá)到濾除諧波的目的。并聯(lián)有源濾波器因其在諧波治理方面的良好性能以及在工程實(shí)施中便于安裝，在目前得到相當(dāng)多的應(yīng)用。