一般無(wú)源濾波器能否用于變頻器的諧波治理

一般的無(wú)源諧波濾波器采用LC陷波電路，并聯(lián)在線路上，為諧波電流提供一個(gè)低阻抗通路，如圖1所示。

　　圖1 傳統(tǒng)陷波器型濾波器

　　這種原理的濾波不能用于變頻器的電源輸入端，主要是存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

　　第一：濾波效果不確定：

　　這種濾波器與變頻器組合起來(lái)時(shí)，并不能保證傳動(dòng)系統(tǒng)的諧波電流發(fā)射滿足特定的要求，因?yàn)闉V波器的實(shí)際效果與電網(wǎng)的阻抗有很大關(guān)系;

　　用如圖2所示的電路來(lái)分析濾波器的效果。圖中，ZS表示變壓器的阻抗，ZL表示線路的阻抗，(ZS+ZL)代表了電網(wǎng)的阻抗。利用并聯(lián)電路分析的方法可知，流過(guò)濾波器的諧波電流越大，意味著流入電網(wǎng)的諧波電流越小，也就是濾波器的效果越好。

　　而流入濾波器的諧波電流的大小取決于電網(wǎng)阻抗與濾波器的阻抗ZF的比值，這個(gè)比值越大，濾波器的濾波效果越好。

　　當(dāng)濾波器的阻抗ZF一定時(shí)，線路的阻抗Z0越大，濾波效果越好。如果線路的阻抗一定，則濾波器的阻抗ZF越小，濾波效果越好。

　　圖2 陷波型濾波器的濾波效果分析

　　因此，陷波型濾波器的效果與電網(wǎng)的阻抗密切相關(guān)。圖3是不同電網(wǎng)阻抗下的濾波器效果。

　　圖3 不同電網(wǎng)阻抗對(duì)陷波器濾波效果的影響

　　第二：吸收上游諧波電流：

　　陷波型濾波器對(duì)于特定的諧波電流提供了一個(gè)低阻抗的通路，因此，不僅變頻器產(chǎn)生的諧波電流能夠被旁路，來(lái)自上游的諧波電流也會(huì)被旁路，這就容易造成濾波器過(guò)載，甚至損壞。

　　第三：發(fā)出過(guò)大容性無(wú)功：

　　陷波型濾波器由于采用較大的電容，因此會(huì)發(fā)出較大的容性無(wú)功。這對(duì)于傳統(tǒng)的工業(yè)電網(wǎng)是好事，因?yàn)榭梢栽跒V波的同時(shí)，補(bǔ)償無(wú)功功率。但是，變頻器本身并不需要容性無(wú)功，濾波器發(fā)出過(guò)大的容性無(wú)功，會(huì)使傳動(dòng)系統(tǒng)成為一個(gè)電容性的負(fù)載，對(duì)電網(wǎng)造成不良的影響。

　　第四：可能與系統(tǒng)發(fā)生諧振：

　　陷波電路在調(diào)諧頻率以外的頻率呈現(xiàn)電容性或電感性，極有可能與系統(tǒng)的電容或電感發(fā)生諧振，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)p壞系統(tǒng)。

　　因此，用于變頻器的諧波濾波器必須專門設(shè)計(jì)，避免上述的各種缺陷。近年來(lái)，隨著變頻器的廣泛應(yīng)用，以及變頻器產(chǎn)生的諧波造成的問(wèn)題日益嚴(yán)重，人們對(duì)變頻器產(chǎn)生諧波的機(jī)理進(jìn)行了深入的研究，并開發(fā)出了適宜的濾波器。