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有源滤波装置主电路拓扑结构分类

目前，有源滤波装置存在多种拓扑结构，根据不同的应用角度，有不同的分类。

根据接入电网的不同形式，有源滤波装置可以分为串联型、并联型和串一并联型三大类。

串联型有源滤波装置连接到耦合变压器副端，通过耦合变压器串联接入被补偿的电力系统中。对于电网来说，串联型有源滤波装置等效为一个受控电压源，其主要功能是消除电压谐波。

串联型有源滤波装置的缺点：

1、这种形式的有源滤波装置只能应用在交流系统中，无功有源滤波装置，不能应用在直流系统中，因为系统中的直流电流会将耦合变压器系统接入侧直流磁化；

2、有源滤波装置由于是串联接入到系统中的，工作时流过的电流为负载中的所有负荷电流，因此损耗较大；

3、串联型有源滤波装置的各种保护实现也非常复杂，因此，地铁有源滤波装置，目前串联型有源滤波装置的应用实例较少。

湖北波宏电气有源滤波装置因其性能卓越、品牌影响力大、谐波治理效果显著而被广泛应用于各城市住宅小区。

目前，住宅小区低压配电网中产生的谐波已成为了影响电能质量的主要因素之一，日益严重的谐波污染对居民家庭电能质量产生严重威胁，如何采取相应地措施防治谐波污染显得尤为重要。目前，家用电器中诸如电视机、音响、计算机、空调、电冰箱、微波炉、电磁炉、充电器等都是3、5次谐波的主要谐波源，虽然这些设备单个容量不大，但在某一小区里其数量很多，这就导致叠加的谐波电流很容易增大到不可忽视的地步。

有源滤波装置是目前针对住宅小区的谐波治理最为有效的方法，其谐波治理原理是：从补偿电网中检测出谐波电流和基本无功，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波成分，同时动态补偿基波无功。

有源滤波装置治理谐波的优点：可控性好，响应速度快，动态补偿各次谐波量，谐波特性不受阻抗影响且不易发生谐振，可以实现连续调节无功功率的大小，较好实现节能降耗功能。有源滤波装置作为消除谐波的装置，其优点越来越突出。

有源滤波装置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。有源滤波装置能解决变频器在应用中给电机带来影响：

1、有源滤波装置解决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。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，三相四线有源滤波装置，最为显着的是转子铜（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%。

2、使电动机绝缘强度降低加速老化问题

目前很多变频器是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫上升率，信阳有源滤波装置，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的4～6倍电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击电动机定子绕组要承受很高的电压外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲加速老化。

3、有源滤波装置解决谐波电磁噪声与震动加大问题

普通异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。

4、电动机对频繁启动、制动的适应能力

由于采用变频器供电后，电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动，并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动，为实现频繁启动和制动创造了条件，因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下，给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。

5、变频器会产生高奇次谐波

其中主要以5次和7次对变频器和电机影响比较大，通常在设计的时候为降低谐波的影响会增加电抗器，吸收电容等。也可以在变频器输出端增加有源滤波装置。