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有源濾波器和無源濾波器的原理及區別

有源濾波器和無源濾波器的原理及區別

  • 分類:行業新聞
  • 作者:
  • 來源:
  • 2017年04月14日

【概要描述】

有源濾波器和無源濾波器的原理及區別

【概要描述】

  • 2017-04-14
詳情

無源濾波器:這種電路主要有無源元件R、L和C組成。

 

有源濾波器:集成運放和R、C組成,具有不用電感、體積小、重量輕等優點。

 

集成運放的開環電壓增益和輸入阻抗均很高,輸出電阻小,構成有源濾波電路后還具有一定的電壓放大和緩沖作用。但集成運放帶寬有限,所以目前的有源濾波電路的工作頻率難以做得很高。

 

 

一、無源濾波裝置

 

 該裝置由電容器、電抗器,有時還包括電阻器等無源元件組成,以對某次諧波或其以上次諧波形成低阻抗通路,以達到抑制高次諧波的作用;由于SVC的調節范圍要由感性區擴大到容性區,所以濾波器與動態控制的電抗器一起并聯,這樣既滿足無功補償、改善功率因數,又能消除高次諧波的影響。

 

  國際上廣泛使用的濾波器種類有:各階次單調諧濾波器、雙調諧濾波器、二階寬頗帶與三階寬頻帶高通濾波器等。

 

  1)單調諧濾波器:一階單調諧濾波器的優點是濾波效果好,結構簡單;缺點是電能損耗比較大,但隨著品質因數的提高而減少,同時又隨諧波次數的減少而增加,而電爐正好是低次諧波,主要是2~7次,因此,基波損耗較大。二階單調諧濾波器當品質因數在50以下時,基波損耗可減少20~50%,屬節能型,濾波效果等效。三階單調諧濾波器是損耗最小的濾波器,但組成復雜些,投資也高些,用于電弧爐系統中,2次濾波器選用三階濾波器為好,其它次選用二階單調諧濾波器。

 

  2)高通(寬頻帶)濾波器,一般用于某次及以上次的諧波抑制。當在電弧爐等非線性負荷系統中采用時,對5次以上起濾波作用時,通過參數調整,可形成該濾波器回路對5次及以上次諧波的低阻抗通路。

 

 

二、有源濾波器

 

  雖然無源濾波器具有投資少、效率高、結構簡單及維護方便等優點,在現階段廣泛用于配電網中,但由于濾波器特性受系統參數影響大,只能消除特定的幾次諧波,而對某些次諧波會產生放大作用,甚至諧振現象等因素,隨著電力電子技術的發展,人們將濾波研究方向逐步轉向有源濾波器(Active PowerFliter,縮寫為APF)。

 

APF即利用可控的功率半導體器件向電網注入與諧波源電流幅值相等、相位相反的電流,使電源的總諧波電流為零,達到實時補償諧波電流的目的。它與無源濾波器相比,有以下特點:

 

a.不僅能補償各次諧波,還可抑制閃變,補償無功,有一機多能的特點,在性價比上較為合理;

 

b.濾波特性不受系統阻抗等的影響,可消除與系統阻抗發生諧振的危險;

 

c.具有自適應功能,可自動跟蹤補償變化著的諧波,即具有高度可控性和快速響應性等特點。

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