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BN-TSF-天津市博宁电气设备

有源电力滤波器能解决变频器应用中的那些问题？

普通异步电动机都是按恒频恒压设计的，不能完全适应变频调速的要求。有源电力滤波器能解决变频器在应用中给电机带来影响：

1、电动机的效率降低和温升的问题

不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。据资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比），高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加损耗的增加，为显着的是转子铜（铝）耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%-20%。

有源电力滤波器的概述

有源电力滤波器（APF：Active power filter）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿，之所以称为有源，是相对于无源LC滤波器，只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言，APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵消负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。

APF主要采用FFT算法，DFT算法以及三相电路瞬时无功功率理论算法；APF有并联型和串联型两种，前者用的多；并联有源滤波器主要是治理电流谐波，串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。

有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振，但是价位相对高！实际应用安全系数很低，国际普遍做法是以变压器升压，来保证可靠性，相关部门也要求以变压器升压的形式和有源滤波器结合，治理高压谐波！

有源电力滤波器原理及优缺点简析

谐波抑制和无功功率补偿较传统的方法是应用结构紧凑，使用方便，质量稳定，成本低(PassiveFilter,简称为PF)。但主要缺点是过滤特殊次谐波，过载能力小，系统配置特性阻抗和工作频率变化适应性弱，可靠性弱，损耗大。

但由于无源滤波器的特性受控制参数影响较大，只有去除特定的谐波、过载能力小、系统配置特性阻抗、工作频率变化适应性弱、可靠性弱等因素，过滤研究内容逐渐转化为有源滤波器(ActivePowerFliter，简称为APF)。

有源电力滤波器作为一种新型的谐波整治技术，是消除谐波环境污染、提高电能质量分析的有效工具。与传统的无源滤波器相比，有源电力滤波器具有补偿谐波、防闪、补偿无功功率、自动跟踪补偿变化等市场优势，在工业上得到了广泛的应用。