冰球突破分享:常见滤波器及其特点总结
颁布日期:
2021-11-17

滤波器,顾名思义,是对波进行过滤的器件。“波”是一个极度宽泛的物理概想,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各类物理量的取值随功夫升沉变动的过程,该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的功夫函数,称之为各类物理量的功夫波形,或者称之为信号。今天冰球突破四方就为各人讲讲常用的滤波器及其特点。

一、谐波滤波器

由于正弦电压加压于非线性负载,基波电流产生畸变产生谐波。在驱动系统中重要非线性负载有整流器、变频器、逆变器等。减幼谐波的重要的伎俩:

A)增长整流电路的脉波数,好比典型的6脉波整流,通过三绕组或多绕组变压器形成12脉波,24脉波等拓扑结构,从而提高谐波次数,减幼谐波影响 ;

B)通过增长回路阻抗,好比进线电抗器,变压器等减幼谐波电流的影响 ;

C)通过有源前端,好比AFE,一方面提高谐波次数,另一方面通过软件可解除特定谐波 ;

D)谐波滤波器(LHF)是一种无源滤波器,重要吸收6脉波整流器的5、7次网侧谐波电流。使用网侧谐波滤波器必要在变频器进线侧装置一个相对短路压降Uk=2%的进线电抗器。

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LHF与输入电抗器形成谐振电路以吸收变频器产生的5,7次谐波电流,预防谐波电流注入到公共电网,影响电网质量。其谐振频率设计为更大幅值的谐波,即5次谐波,同时吸收部门7,11,13次谐波。

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通过LHF,由变频器产生的谐波电流对比:

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典型6脉波电路网侧产生的谐波频谱

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增长LHF后典型网侧产生的谐波频谱

必要把稳的是,网侧感抗(可用系统短路容量RSC来暗示)也可能与LHF产生组成谐振电路,从而是LHF吸收网侧的谐波,这样有可能造成LHF过载烧损,所以,必要凭据现实的电网情况进行选配LHF。

二、输入侧EMI滤波器

在驱动系统中通常选取的EMI滤波器,通K伎技懿问⑽拊绰瞬ㄆ。输入滤波器限度了由变频器产生的150kHz~20MHz的高频传导滋扰,确保驱动设备产生的滋扰大部门限度在驱动系统内部(滋扰源),仅很少一部门噪声传布到电网中去,从而改善整个系统的电磁兼容性。

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EMC产品的一类与二类环境的界说

EN 61800-3 凭据电驱系统输出电流和装置地位界说了 4 个类别:

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逆变器拓扑与功率器件所造成的驱动系统中的高频噪声,及很高的电压变换率dv/dt,将在逆变器输出端产生很大的高频漏电流,这些高频漏电流通过电机电缆和电机绕组的散布电容对地泄露。必须提供一个有效的蹊径,使漏电流回到噪声源——逆变器。若在驱动系统输入侧没有装置EMI滤波器(没有为高频噪声电流提供一个流回逆变器的低阻抗回路),那么所有的噪声电流将通过公共地回路流到变压器的中性点,通过三相电源返回变频器(EMI源)。这样,有高频噪声电流造成的高频噪声电压将会叠加到公共电源接入点pcc,从而影响甚至败坏衔接到此公共电源系统的其他设备和变频器自身。在此公共电源接入点的噪声水平将达到C4的水平。

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西门子SINAMICS系列变频器提供标配输入滤波器,为高频噪声电流提供了一个低阻抗蹊径使其返回到噪声源。这样绝大部门的噪声电流通过滤波器在变频器内部流动,而电源中的噪声会很幼,公共接入点的噪声电压将降到C3的水平。

除尺度配置输入滤波器表,额表增长选配的输入滤波器,那么电源的噪声电流将进一步减幼,使公共接入点的噪声电压降低至C2水平。

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输入EMI滤波器对网侧PE线上的高频噪声电流的影响

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