变频器滤波器 为什么变频器谐波治理不能用无源滤波器

一般无源滤波器采用LC陷波电路，并联在线路上，为谐波电流提供低阻抗通路。基于这一原理的滤波器不能用于变频器的功率输入，主要是因为以下问题:

一是过滤效果不确定；

当这种无源滤波器与变频器结合使用时，不能保证传输系统的谐波电流发射满足具体要求，因为滤波器的实际效果与电网的阻抗有很大关系；

使用图2所示的电路来分析滤波器的效果。图中ZS代表变压器阻抗，ZL代表线路阻抗，代表电网阻抗。利用并联电路分析方法，可以知道流经滤波器的谐波电流越大，流入电网的谐波电流越小，即滤波效果越好。

流入滤波器的谐波电流取决于电网阻抗与滤波器阻抗ZF的比值。比值越大，过滤器的过滤效果越好。当滤波器的阻抗ZF不变时，线路的阻抗Z0越大，滤波效果越好。如果线路阻抗不变，滤波器的阻抗ZF越小，滤波效果越好。

图2陷波滤波器滤波效果分析

因此，陷波无源滤波器的效果与电网阻抗密切相关。图3显示了不同电网阻抗下的滤波效果。

图3不同栅阻抗对陷波滤波器滤波效果的影响

二是吸收上游谐波电流；

陷波无源滤波器为特定谐波电流提供低阻抗路径。因此，不仅变频器产生的谐波电流可以旁路，来自上游的谐波电流也可以旁路，容易导致滤波器过载甚至损坏。

三是发射过大的容性无功功率；

陷波谐波滤波器由于电容较大，会发出较大的容性无功功率。这对传统的工业电网有好处，因为它可以在滤波的同时补偿无功功率。但逆变器本身不需要容性无功，滤波器发出的过大容性无功会使输电系统成为容性负载，对电网造成不良影响。

第四，可能会和体制产生共鸣；

陷波电路在调谐频率之外的频率下是电容性的或电感性的，这可能与系统的电容或电感发生谐振，导致系统不稳定甚至损坏。

因此，用于变频器谐波控制的谐波滤波器必须经过专门设计，以避免上述缺陷。近年来，随着变频器的广泛应用和变频器产生的谐波问题日益严重，人们对变频器产生谐波的机理进行了深入研究，并开发了合适的滤波器。

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