現(xiàn)有的諧波濾除設備大都運用無源并聯(lián)濾波器,對每一種頻率的諧波需求運用一組濾波器,一般需求運用多組濾波器用以濾除不同頻率的諧波。
多組濾波器的運用構成結構凌亂,本錢增高,并且由于一般的系統(tǒng)中含有無限多種頻率的諧波成分,因此無法將諧波全部濾除。
不僅如此,由于并聯(lián)濾波器對諧波的阻抗很低,一般會使諧波源發(fā)作更大的諧波電流,諧振在不同頻率的濾波器還會彼此煩擾,例如7次諧波濾波器就可能會擴大5次諧波。
因此,假設有人將并聯(lián)濾波器設備前后的諧波情況做過對比,就會發(fā)現(xiàn):雖然濾波器設備往后影響系統(tǒng)的諧波電流減小,但是各濾波器中以及進入系統(tǒng)的諧波電流之和遠遠逾越未設備濾波器之前,諧波源發(fā)作的諧波電流也逾越未設備濾波器之前。
從廣義的視點來講,頻率不等于工頻頻率的成分統(tǒng)統(tǒng)都是諧波。
因此,工頻是單一頻率,而諧波有無限多種頻率,可見諧波具有無限的凌亂性,運用并聯(lián)濾波器的方法顯著無法抵御無限頻率成分的諧波。
無限的凌亂性迫使我們不得不扔掉無限凌亂的處理計劃,仔細閱讀上一段的敘說,我們就會發(fā)現(xiàn)無限的對立面:工頻是單一頻率。
假設我們結構一個濾波器,只允許工頻頻率的電流通過,全部其他頻率成分的電流統(tǒng)統(tǒng)不允許通過,豈不就處理了這個無限凌亂的問題了嗎?由電感與電容串聯(lián)構成的LC串聯(lián)濾波器,具有一個阻抗很低的串聯(lián)諧振點,假設我們結構一個串聯(lián)諧振點為工頻頻率的串聯(lián)濾波器,并將其串聯(lián)在線路中,就可以濾掉全部的諧波。
這就是本文介紹的串聯(lián)濾波器,串聯(lián)濾波器由電感和電容串聯(lián)而成,并且串聯(lián)連接在電源與負荷之間,因此串聯(lián)濾波器的“串聯(lián)”二字具有兩層意思:一個意思標明電感與電容串聯(lián),另一個意思標明串聯(lián)在電路中運用。
在三相電路中均接入串聯(lián)濾波器,由于串聯(lián)帶通濾波器對基波電流的阻抗很小,而對諧波電流的阻抗很大,所以只用一組濾波器就可以濾除全部頻率的諧波。
串聯(lián)濾波器關于諧振點頻率的電流具有極低的阻抗,關于違反諧振點頻率的電流,則阻抗增大,違反的越多,阻抗越大
關于比諧振點頻率高的電流成分,電感的阻抗為主,關于比諧振點頻率低的電流成分,電容的阻抗為主。
由于諧波成分一般比基波頻率高,因此濾除諧波的作業(yè)主要由電感結束,電容的效果是抵消電感對工頻基波的阻抗。
由于濾除諧波的效果主要由電感結束,因此電感量越大濾除諧波的效果越好。
但是電感量越大則價格越高,損耗越大,因此從本錢及損耗上去考慮問題則期望電感量越小越好。
當電感的基波感抗小于負荷等效基波阻抗的50%時,不能實現(xiàn)良好的濾波效果(負荷等效基波阻抗就是負荷相電壓有效值與相電流有效值的比值)。
因此電感的基波感抗有必要大于負荷等效基波阻抗的50%。
關于電容器的選擇與電感的選擇情況不同,電感的匝數(shù)可以隨意規(guī)劃,而電容器的耐壓只需固定的若干等級,不能隨意規(guī)劃。
比如在低壓配電系統(tǒng)中,就只需耐壓230V與400V的電力電容器可供選擇。
由于電容器串聯(lián)在電路中,電容器中的電流即為負荷電流,當電容器的實踐作業(yè)電壓等于其額定電壓時,電容器中流過的電流等于電容器的額定電流,電容器得到充分的運用,因此,當電容器的實踐作業(yè)電壓等于其額定電壓時,電容器的本錢最低。
實踐的串聯(lián)濾波器本錢主要由電感與電容器的本錢構成。