【正文】 器不受負(fù)載變化影響。、系統(tǒng)阻抗變化的影響無源濾波器受系統(tǒng)阻抗影響嚴(yán)重，存在諧波放大和共振的危險(xiǎn)；而有源濾波不受影響。、諧波處理能力無源濾波器只能濾除固定次數(shù)的諧波；但完全可以解決系統(tǒng)中的諧波問題，解決企業(yè)用電過程中的實(shí)際問題，且可以達(dá)到國家電力部門的標(biāo)準(zhǔn)；有源濾波器可動(dòng)態(tài)濾除各次諧波。、工作原理無源濾波器由LC等被動(dòng)元件組成，將其設(shè)計(jì)為某頻率下極低阻抗，對(duì)相應(yīng)頻率諧波電流進(jìn)行分流，其行為模式為提供被動(dòng)式諧波電流旁路通道；而有源濾波器由電力電子元件和DSP等構(gòu)成的電能變換設(shè)備，檢測(cè)負(fù)載諧波電流并主動(dòng)提供對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流，補(bǔ)償后的源電流幾乎為純正弦波，其行為模式為主動(dòng)式電流源輸出。如TI公司的THS7314/7315/7316/7318/7327/7347等等，都是將濾波器內(nèi)部集成，通過選通的方式來選擇濾波器的頻率，THS7327主要是通過對(duì)MSB的第3位選擇來選取濾波器的頻率的，但卻僅僅只有5種選擇：9/16/35/75/APFMHz；無源濾波器和有源濾波器的區(qū)別有哪些？ 【摘要】：無源濾波器又稱LC濾波器，是利用電感、電容和電阻的組合設(shè)計(jì)構(gòu)成的濾波電路，可濾除某一次或多次諧波，最普通易于采用的無源濾波器結(jié)構(gòu)是將電感與電容串聯(lián)，可對(duì)主要次諧波（7）構(gòu)成低阻抗旁路；單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器、高通濾波器都屬于無源濾波器。3 、L與C中寄生電阻產(chǎn)生電路中的損耗等推薦看一本書尤其是電感存在以下問題: 電感的體積大，市面上的1mH電感至少要用1210的封裝，比1mH大的電感都要有芯片那么大。 要使用高精度電容與電阻，否則會(huì)產(chǎn)生振蕩。 電阻、運(yùn)放等，會(huì)產(chǎn)生熱噪聲，使得電路的噪聲增大。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，有源電力濾波器以其巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、強(qiáng)大功能、逐漸下降的價(jià)格，必將最終取代傳統(tǒng)的電容型無功補(bǔ)償裝置，占據(jù)市場(chǎng)主流。 　　■劇場(chǎng)/體育館 　　可控硅調(diào)光系統(tǒng)、大型LED設(shè)備等都是諧波源，在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的三次諧波，不但造成配電系統(tǒng)的電力設(shè)備效率低下，而且還會(huì)造成燈光頻閃，對(duì)通信、有線電視等微弱電回路產(chǎn)生雜音，甚至產(chǎn)生故障。 　　■自動(dòng)化生產(chǎn)線和精密設(shè)備的使用 　　在自動(dòng)化生產(chǎn)線和精密設(shè)備場(chǎng)合，諧波會(huì)影響到其正常使用，使智能控制系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)等出現(xiàn)故障。 　　■汽車制造業(yè) 　　焊機(jī)是汽車制造業(yè)中不可少的設(shè)備，由于焊機(jī)具有隨機(jī)性、快速性及沖擊性的特點(diǎn)，使大量使用焊機(jī)造成嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題，造成焊接質(zhì)量不穩(wěn)、自動(dòng)化程度高的機(jī)器人由于電壓不穩(wěn)而不能工作，無功補(bǔ)償系統(tǒng)無法正常使用等情況。這些設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，且三相諧波的頻譜和幅值差別比較大。使用有源濾波器可以很好地解決這方面的問題。目前絕大部分變頻器整流環(huán)節(jié)都是應(yīng)用6脈沖將交流轉(zhuǎn)化為直流，因此產(chǎn)生的諧波以5次、7次、11次為主。 　　■石化行業(yè) 　　由于生產(chǎn)的需要，石化行業(yè)中存在著大量泵類負(fù)載，并且不少泵類負(fù)載都配有變頻器。3次諧波在變壓器內(nèi)形成環(huán)流，加速了變壓器的老化。3次諧波屬于零序諧波，具備在中性線匯集的特點(diǎn)，導(dǎo)致中性線壓力過大，甚至出現(xiàn)打火現(xiàn)象，存在著極大的生產(chǎn)安全隱患。通過使用有源濾波器可以提高通信系統(tǒng)及配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，延長通信設(shè)備及電力設(shè)備的使用壽命，并且使配電系統(tǒng)更符合諧波環(huán)境的設(shè)計(jì)規(guī)范。據(jù)調(diào)查，通信低壓配電系統(tǒng)主要的諧波源設(shè)備為UPS、開關(guān)電源、變頻空調(diào)等。根據(jù)應(yīng)用對(duì)象不同，HTAPFI型有源電力濾波器的應(yīng)用將起到保障供電可靠性、降低干擾、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增長設(shè)備壽命減少設(shè)備損壞等作用。 四、有源濾波的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：　　優(yōu)點(diǎn)：可動(dòng)態(tài)濾除各次諧波，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的諧波能夠完全吸收；不會(huì)產(chǎn)生諧振。 三、基本應(yīng)用：　　諧波主要危害： 　　? 增加電力設(shè)施負(fù)荷，降低系統(tǒng)功率因數(shù)，降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的有效容量和效率，造成設(shè)備浪費(fèi)、線路浪費(fèi)和電能損失； 　　? 引起無功補(bǔ)償電容器諧振和諧波電流放大，導(dǎo)致電容器組因過電流或過電壓而損壞或無法投入運(yùn)行； 　　? 產(chǎn)生脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩致使電動(dòng)機(jī)振動(dòng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量和電機(jī)壽命； 　　? 由于渦流和集膚效應(yīng)，使電機(jī)、變壓器、輸電線路等產(chǎn)生附加功率損耗而過熱，浪費(fèi)電能并加速絕緣老化； 　　? 諧波電壓以正比于其峰值電壓的形式增強(qiáng)了絕緣介質(zhì)的電場(chǎng)強(qiáng)度，降低設(shè)備使用壽命； 　　? 零序（3的倍數(shù)次）諧波電流會(huì)導(dǎo)致三相四線系統(tǒng)的中線過載，并在三角形接法的變壓器繞組內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流，使繞組電流超過額定值，嚴(yán)重時(shí)甚至引發(fā)事故。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個(gè)主要部分組成。 一、基本概念：　　顧名思義該裝置需要提供電源，其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)（傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償），實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無功；三相電路瞬時(shí)無功功率理論是APF發(fā)展的主要基礎(chǔ)理論；APF有并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種，前者用的多；并聯(lián)有源濾波器主要是治理電流諧波，串聯(lián)有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問題。 利用開關(guān)電容積分器可以構(gòu)成開關(guān)電容濾波器，除了工作頻率外，其精度和其他性能均超過了常規(guī)的有源濾波器，達(dá)到了實(shí)用水平。 五種濾波器類型：低通濾波器LPF、高通濾波器HPF、全通濾波器APF、帶通濾波器BPF、帶阻濾波器BEF。 后來，出現(xiàn)了由運(yùn)放和RC元件等構(gòu)成的性能優(yōu)良的有源濾波電路?？疾斓闹饕菙?shù)電、模電和微機(jī)原理的基礎(chǔ)知識(shí)。、無源濾波器答案：最初的濾波器主要是由電阻、電感和電容等無源器件構(gòu)成的無源濾波器，無源濾波器雖然有電路結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但它對(duì)有用信號(hào)成分也會(huì)有很大的衰減作用，本身不具備放大能力，而且?guī)ж?fù)載能力差，性能不夠理想。 相繼出現(xiàn)了開關(guān)電容濾波器、單片集成有源濾波器、數(shù)字濾波器。 有源濾波器是一種重要的信號(hào)處理電路，它可以突出有用頻段的信號(hào)，衰減無用頻段的信號(hào)，抑制干擾和噪聲信號(hào)，達(dá)到選頻和提高信噪比的目的。擴(kuò)展： active power filter，APF 利用可關(guān)斷電力電子器件，產(chǎn)生與負(fù)荷電流中諧波分量大小相等、相位相反的電流來抵消諧波的濾波裝置。有源濾波器同無源濾波器比較，治理效果好，主要可以同時(shí)濾除多次及高次諧波，不會(huì)引起諧振，但是價(jià)位相對(duì)高！ 二、基本原理：　　有源電力濾波器，是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(shè)備。指令電流運(yùn)算電路實(shí)時(shí)監(jiān)視線路中的電流，并將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送入高速數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動(dòng)脈沖，驅(qū)動(dòng)IGBT或IPM功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，對(duì)諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，主動(dòng)消除電力諧波。 　　? 諧波會(huì)改變保護(hù)繼電器的動(dòng)作特性，引起繼電保護(hù)設(shè)施的誤動(dòng)作，造成繼電保護(hù)等自動(dòng)裝置工作紊亂； 　　? 諧波變改變了電壓或電流的變化率和峰值，延緩電弧熄滅，影響斷路器的分?jǐn)嗳萘浚?　　? 使計(jì)量儀表特別是感應(yīng)式電能表產(chǎn)生計(jì)量誤差； 　　? 干擾鄰近的電力電子設(shè)備、工業(yè)控制設(shè)備和通訊設(shè)備，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。 　　缺點(diǎn)：造價(jià)太高；受硬件限制，在大容量場(chǎng)合無法使用:有源濾波容量單套不超過100KVA,目前最高適用電網(wǎng)電壓不超過450V. 五、應(yīng)用場(chǎng)合　　有源電力濾波器可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)和機(jī)關(guān)團(tuán)體的配電網(wǎng)中，如：電力系統(tǒng)、電解電鍍企業(yè)、水處理設(shè)備、石化企業(yè)、大型商場(chǎng)及辦公大樓、精密電子企業(yè)、機(jī)場(chǎng)／港口的供電系統(tǒng)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等。 　　■通信行業(yè) 　　為了滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)中心機(jī)房的運(yùn)行需要，通信配電系統(tǒng)中的UPS使用容量在大幅上升。其產(chǎn)生的諧波含量都較高，且這些諧波源設(shè)備的位移功率因數(shù)極高。 　　■半導(dǎo)體行業(yè) 　　大多數(shù)半導(dǎo)體行業(yè)的3次諧波非常嚴(yán)重，主要是由于企業(yè)中使用了大量的單相整流設(shè)備。諧波還會(huì)造成斷路器跳閘，耽誤生產(chǎn)時(shí)間。嚴(yán)重的諧波污染必然對(duì)配電系統(tǒng)中的設(shè)備使用效率和壽命造成影響。變頻器的大量應(yīng)用使石化行業(yè)配電系統(tǒng)中的諧波含量大大增加。其主要危害表現(xiàn)為對(duì)電力設(shè)備的危害及在計(jì)量方面的偏差。 　　■化纖行業(yè) 　　為大幅提高熔化率、提高玻璃的熔化質(zhì)量，以及延長爐齡、節(jié)省能源，在化纖行業(yè)常用到電助熔加熱設(shè)備，借助電極把電直接送入燃料加熱的玻璃池窯中。 　　■鋼鐵/中頻加熱行業(yè) 　　鋼鐵業(yè)中常用到的中頻爐、軋機(jī)、電弧爐等設(shè)備都會(huì)對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響，使電容補(bǔ)償柜過載保護(hù)動(dòng)作頻繁、變壓器和供電線路發(fā)熱嚴(yán)重、熔斷器頻繁熔斷等，甚至引起電壓跌落、閃變。 　　■直流電機(jī)諧波治理 　　大型直流電機(jī)場(chǎng)所都需要先通過整流設(shè)備將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，由于此類工程的負(fù)載容量都較大，因此在交流側(cè)存在嚴(yán)重的諧波污染，造成電壓畸變，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起事故。 　　■醫(yī)院系統(tǒng) 　　醫(yī)院對(duì)供電的連續(xù)性和可靠性有非常嚴(yán)格的要求，0類場(chǎng)所自動(dòng)恢復(fù)供電時(shí)間T≤15S，≤T≤15S， 2類場(chǎng)所自動(dòng)恢復(fù)供電時(shí)間T≤，電壓總諧波畸變率THDu≤3%，X光機(jī)、CT機(jī)、核磁共振都是諧波含量極高的負(fù)載。 六、主要發(fā)展?fàn)顩r：由于有源濾波存在的不足和缺陷，目前國內(nèi)市場(chǎng)上主要以無源濾波為主；國際上以ABB、ABLEREX（愛普瑞斯）、諾基亞、施耐德（梅蘭日蘭）、西門子為代表，國內(nèi)以山大華天，哈工大、西安賽博、南京亞派為代表，另外清華大學(xué)電機(jī)系研制的CleanPower系列有源電力濾波器在自適應(yīng)能力，穩(wěn)定性以及對(duì)各種延時(shí)的最優(yōu)補(bǔ)償方面有了長足的進(jìn)展，成為了最先進(jìn)的產(chǎn)品之一?！驹瓌?chuàng)】討論有源濾波器和無源濾波器的缺點(diǎn) 以THS7327為例看濾波器的集成化發(fā)展方向有源濾波器是由集成運(yùn)放和R、C組成，眾所周知它有很多優(yōu)點(diǎn)，但也有如下缺點(diǎn): 相對(duì)無源要用運(yùn)放需要提供電源才能工作。 運(yùn)算放大器等有源元件的高頻特性限制帶寬。 有源元件補(bǔ)償損耗，才可以得到高Q值無源濾波器常是使用電阻、電感與電容構(gòu)成。電感在電路中使用需要考率多方面：磁的影響了很多方面，電路中遇到磁的問題是最麻煩的問題了。 日本人寫的 就是翻譯得太差了 《LC濾波器設(shè)計(jì)與制作》呵呵鑒于以上原因，對(duì)濾波器的集成化發(fā)展迫不及待，集成化使得運(yùn)放、電阻、電感的性能進(jìn)一步提高,也使得電路更為便捷。一、無源濾波器的優(yōu)點(diǎn)無源濾波器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、運(yùn)行可靠性較高、運(yùn)行費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，至今仍是應(yīng)用廣泛的被動(dòng)諧波治理方法。二、無源濾波器的分類無源濾波器主要可以分為兩大類：調(diào)諧濾波器和高通濾波器。、調(diào)諧濾波器調(diào)諧濾波器包括單調(diào)諧濾波器和雙調(diào)諧濾波器，可以濾除某一次(單調(diào)諧)或兩次(雙調(diào)諧)諧波，該諧波的頻率稱為調(diào)諧濾波器的諧振頻率；、高通濾波器高通濾波器也稱為減幅濾波器，主要包括一階高通濾波器、二階高通濾波器、三階高通濾波器和c型濾波器，用來大幅衰減高于某一頻率的諧波，該頻率稱為高通濾波器的截止頻率。三、無源濾波器和有源濾波器的區(qū)別無源濾波器和有源濾波器，存在以下的區(qū)別：、頻率變化的影響無源濾波器諧振點(diǎn)偏移，效果降低；有源濾波器不受影響。、負(fù)載增加的影響無源濾波器可能因?yàn)槌d而損壞；有源濾波器無損壞之危險(xiǎn)，諧波量大于補(bǔ)償能力時(shí)，僅發(fā)生補(bǔ)償效果不足而已。、設(shè)備造價(jià)無源濾波器較低；有源濾波器太高。、應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)比分析，無源濾波則無此限制； 　　，不能或很少提供無功功率補(bǔ)償，因?yàn)橐既萘?；而無源濾波則同時(shí)提供無功功率補(bǔ)償。 　　、且不受硬件限制，廣泛用于電力、油田、鋼鐵、冶金、煤礦、石化、造船、汽車、電鐵、新能源等行業(yè)；有源濾波器因無法解決的硬件問題，在大容量場(chǎng)合無法使用，適用于電信、醫(yī)院等用電功率較小且諧波頻率較高的單位，優(yōu)于無源濾波。 無源濾波器，又稱LC濾波器，是利用電感、電容和電阻的組合設(shè)計(jì)構(gòu)成的濾波電路，可濾除某一次或多次諧波，最普通易于采用的無源濾波器結(jié)構(gòu)是將電感與電容串聯(lián)，可對(duì)主要次諧波（7）構(gòu)成低阻抗旁路；單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器、高通濾波器都屬于無源濾波器。 無源濾波器的分類　　無源濾波器主要可以分為兩大類：調(diào)諧濾波器和高通濾波器。 無源濾波器的發(fā)展歷程　　、1917年美國和德國科學(xué)家分別發(fā)明了LC濾波器，次年導(dǎo)致了美國第一個(gè)多路復(fù)用系統(tǒng)的出現(xiàn)。 　　、自60年代起由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成工藝和材料工業(yè)的發(fā)展，濾波器發(fā)展上了一個(gè)新臺(tái)階，并且朝著低功耗、高精度、小體積、多功能、穩(wěn)定可靠和價(jià)廉方向努力，其中小體積、多功能、高精度、穩(wěn)定可靠成為70年代以后的主攻方向。 　　、80年代，致力于各類新型濾波器的研究，努力提高性能并逐漸擴(kuò)大應(yīng)用范圍。 　　當(dāng)然，對(duì)濾波器本身的研究仍在不斷進(jìn)行。 　　經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，我國濾波器在研制、生產(chǎn)和應(yīng)用等方面已納入國際發(fā)展步伐，但由于缺少專門研制機(jī)構(gòu)，集成工藝和材料工業(yè)跟不上來，使得我國許多新型濾波器的研制應(yīng)用與國際發(fā)展有一段距離。 諧波處理能力　　無源濾波器只能濾除固定次數(shù)的諧波；但完全可以解決系統(tǒng)中的諧波問題，解決企 業(yè)用電過程中的實(shí)際問題，且可以達(dá)到國家電力部門的標(biāo)準(zhǔn)；有源濾波器可動(dòng)態(tài)濾除各次諧波。 頻率變化的影響　　無源濾波器諧振點(diǎn)偏移，效果降低；有源濾波器不受影響。 負(fù)載變化對(duì)諧波補(bǔ)償效果的影響　　無源濾波器隨著負(fù)載的變化而變化；有源濾波器不受負(fù)載變化影響。 應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)比分析　　，無源濾波則無此限制； 　　，不能或很少提供無功功率補(bǔ)償，因?yàn)橐既萘?；而無源濾波則同時(shí)提供無功功率補(bǔ)償。 　　、且不受硬件限制，廣泛用于電力、油田、鋼鐵、冶金、煤礦、石化、造船、汽車、電鐵、新能源等行業(yè)；有源濾波器因無法解決的硬件問題，在大容量場(chǎng)合無法使用，適用于電信、醫(yī)院等用電功率較小且諧波頻率較高的單位，優(yōu)于無源濾波。國際上以ABB、諾基亞、施耐德、西門子為代表，國內(nèi)以溫州清華電子、山大華天、哈工大、西安賽博、綠波杰能為代表。 電容：可分為無極性和有極性兩類，無極性電容下述兩類封裝最為常見，即0800603；而有極性電容也就是我們平時(shí)所稱的電解電容，一般我們平時(shí)用的最多的為鋁電解電容，由于其電解質(zhì)為鋁，所以其溫度穩(wěn)定