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有源電力濾波器其實(shí)是一種特殊電源,可以提供負(fù)載所需要的諧波電流,成為減少對(duì)電網(wǎng)和其他設(shè)備的影響。有源濾波器的應(yīng)用場(chǎng)合--半導(dǎo)體行業(yè)大多數(shù)半導(dǎo)體行業(yè)的3次諧波非常嚴(yán)重,主要是由于企業(yè)中使用了大量的單相整流設(shè)備?,F(xiàn)在大家對(duì)諧波電流危害的認(rèn)識(shí)越來越高,基本新建項(xiàng)目都有用有源濾波器,而且隨著技術(shù)的APF的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來越緊湊,功率密度越來越高,現(xiàn)在再建筑領(lǐng)域基本推模塊的產(chǎn)品如iNAS-MA系列產(chǎn)品,單機(jī)補(bǔ)償容量包括30/50/75/100/150等。
有源電力濾波器(APF)是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置,它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無功進(jìn)行補(bǔ)償,之所以稱為有源,
顧名思義該裝置需要提供電源,其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)(傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償),實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償,而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無功;三相電路瞬時(shí)無功功率理論是APF發(fā)展的主要基礎(chǔ)理論;APF有并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種,前者用的多;并聯(lián)有源濾波器主要是治理電流諧波,串聯(lián)有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問題。有源濾波器的應(yīng)用場(chǎng)合--化纖行業(yè)為大幅提高熔化率、提高玻璃的熔化質(zhì)量,以及延長爐齡、節(jié)省能源,在化纖行業(yè)常用到電助熔加熱設(shè)備,借助電極把電直接送入燃料加熱的玻璃池窯中。有源濾波器同無源濾波器比較,治理效果好,主要可以同時(shí)濾除多次及高次諧波,不會(huì)引起諧振,但是價(jià)位相對(duì)高!
有源電力濾波器,是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理設(shè)備。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個(gè)主要部分組成。有些有源濾波器只能濾除25次及以下次的諧波,而有些則能夠?yàn)V除60次以下諧波,這些指標(biāo)關(guān)于各廠家都是不一樣的,在選購時(shí)一定要留意。指令電流運(yùn)算電路實(shí)時(shí)監(jiān)視線路中的電流,并將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)`,送入高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,將諧波與基波分離,并以脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動(dòng)脈沖,驅(qū)動(dòng)IGBT或IPM功率模塊,生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng),對(duì)諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消,主動(dòng)消除電力諧波。
無功功率和有功功率是保障電網(wǎng)電能質(zhì)量的重要組成部分,在電力系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)采取行之有效的保護(hù)措施來保持有功功率和無功功率之間的平衡,電網(wǎng)中無功功率如果過低,可能會(huì)引起系統(tǒng)的功率因數(shù)異常、電壓出現(xiàn)異常波動(dòng),由此產(chǎn)生的諧振現(xiàn)象可能會(huì)直接導(dǎo)致電力設(shè)備損壞等等,甚至?xí)霈F(xiàn)電力系統(tǒng)電壓崩潰、大面積停電的嚴(yán)重事故。因此,在電力系統(tǒng)中可以通過加裝無功補(bǔ)償裝置等措施來維持電網(wǎng)的無功功率平衡,可以大幅度提高系統(tǒng)中各用電設(shè)備的實(shí)際使用效率,降低設(shè)備的無功功率損耗,進(jìn)而提高設(shè)備的功率因數(shù)。該產(chǎn)品真正做到自適應(yīng)跟蹤補(bǔ)償,可以自動(dòng)識(shí)別負(fù)荷整體變化及負(fù)荷諧波含量的變化而迅速跟蹤補(bǔ)償,80us響應(yīng)負(fù)荷變化,20ms實(shí)現(xiàn)完全跟蹤補(bǔ)償。這對(duì)電力系統(tǒng)中的發(fā)輸電設(shè)備、所有用電設(shè)備以及對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的節(jié)能減排、電能質(zhì)量和安全運(yùn)行等方面都有著極為重要的意義。
有源濾波器主要具有以下功能:
1、諧波濾除:有源濾波器主要由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個(gè)主要部分組成。
2、動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償:新一代有源電力濾波器在濾波的同時(shí),其指令運(yùn)算電路可根據(jù)檢測(cè)到的無功補(bǔ)償需求,控制其內(nèi)部的補(bǔ)償電流發(fā)生電路輸出容性和感性的基波電流,實(shí)時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。
有源電力濾波器能解決變頻器應(yīng)用中以下問題
電動(dòng)機(jī)的效率降低和溫升的問題
不論那種形式的變頻器,在運(yùn)行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行。
據(jù)資料介紹,以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例,其低次諧波基本為零,剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為:2u 1(u為調(diào)制比),高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加,顯著的是轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗。