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[电磁兼容]第五十三节如何为干扰源设备配装滤波器 [复制链接]

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2023-07-05

关键词：干扰源设备虑波器

上一节课第五十二节干扰源是怎样通过电源线形成干扰的我们明确了，解决电源干扰问题的最佳方案是在干扰源处采取措施。那么如何为干扰源设备配装滤波器呢。本节提供一些基本原则。
　　首先，一般的采用LC陷波电路的无源谐波滤波器，不适合用在设备的谐波治理上。这种滤波器并联在线路上，为谐波电流提供一个低阻抗通路，如图1所示。

　　这种原理的滤波不能用于设备的电源输入端，主要是存在以下几个方面的问题：
　　第一：滤波效果不确定：
　　这种滤波器与变频器组合起来时，并不能保证传动系统的谐波电流发射满足特定的要求，因为滤波器的实际效果与电网的阻抗有很大关系;
　　用如图2所示的电路来分析滤波器的效果。图中，ZS表示变压器的阻抗，ZL表示线路的阻抗，(ZS+ZL)代表了电网的阻抗。利用并联电路分析的方法可知，流过滤波器的谐波电流越大，意味着流入电网的谐波电流越小，也就是滤波器的效果越好。
　　而流入滤波器的谐波电流的大小取决于电网阻抗与滤波器的阻抗ZF的比值，这个比值越大，滤波器的滤波效果越好。
　　当滤波器的阻抗ZF一定时，线路的阻抗Z0越大，滤波效果越好。如果线路的阻抗一定，则滤波器的阻抗ZF越小，滤波效果越好。

　　因此，陷波型滤波器的效果与电网的阻抗密切相关。图3是不同电网阻抗下的滤波器效果。

　　第二：吸收上游谐波电流：
　　陷波型滤波器对于特定的谐波电流提供了一个低阻抗的通路，因此，不仅变频器产生的谐波电流能够被旁路，来自上游的谐波电流也会被旁路，这就容易造成滤波器过载，甚至损坏。
　　第三：发出过大容性无功：
　　陷波型滤波器由于采用较大的电容，因此会发出较大的容性无功。这对于传统的工业电网是好事，因为可以在滤波的同时，补偿无功功率。但是，变频器本身并不需要容性无功，滤波器发出过大的容性无功，会使传动系统成为一个电容性的负载，对电网造成不良的影响。
　　第四：可能与系统发生谐振：
　　陷波电路在调谐频率以外的频率呈现电容性或电感性，极有可能与系统的电容或电感发生谐振，造成系统不稳定，严重时，甚至会损坏系统。
　　因此，用于变频器的谐波滤波器必须专门设计，避免上述的各种缺陷。近年来，随着变频器的广泛应用，以及变频器产生的谐波造成的问题日益严重，人们对变频器产生谐波的机理进行了深入的研究，并开发出了适宜的滤波器。