Az APF-et (Active Power Filter) általában arra használják, hogy kiküszöböljék mely harmonikusokat

I. Mi az aktív teljesítményszűrő (APF)?

Az Active Power Filter (APF) egy teljesítményelektronikai technológián alapuló eszköz, amelyet elsősorban az energiaellátó rendszerekben használnak a harmonikusok kiküszöbölésére, a meddőteljesítmény kompenzálására és az energiaminőség javítására. A hagyományos passzív szűrőkkel ellentétben az aktív szűrők teljesítményelektronikai alkatrészeket használnak a dinamikus szabályozáshoz. Az áram hullámformáinak valós idejű mintavételével és feldolgozásával a harmonikusokkal ellentétes kompenzációs áramokat generálnak, ezáltal hatékonyan kiküszöbölik a harmonikusokat az energiarendszerben.

 

II. A felharmonikusok forrásai és veszélyei

A felharmonikusok a villamosenergia-rendszerben az áram- vagy feszültséghullámformák szinuszos alaktól való eltérését jelentik, ami az alapfrekvencia egész számú többszörösének megfelelő frekvenciájú áram- vagy feszültséghullámformákat eredményez. A felharmonikusok gyakori forrásai közé tartoznak a nemlineáris terhelésű berendezések, például frekvenciaváltók, fordulatszám-szabályozók, ívkemencék, inverterek és teljesítményelektronikai eszközök.

1. A harmonikusok jelenléte számos problémához vezethet:

1.1 A berendezés túlmelegedése, élettartamának csökkenése;

1.2 Az energiarendszer hatékonyságának csökkenése;

1.3 A berendezés instabil működése vagy akár meghibásodása;

1.4 Kommunikációs berendezés zavarása.

 

III. Az APF aktív teljesítményszűrői kiküszöbölik a harmonikus rendeket

Pontosabban, az APF hatékonyan képes kiküszöbölni a következő harmonikus sorrendeket:

1. Alacsony-rendű harmonikusok (3., 5., 7. stb.)

1.1 3rd harmonikus: Általában három-fázisú kiegyensúlyozatlan terhelések vagy eszközök, például frekvenciaváltók okozzák, ez a leggyakoribb alacsony-rendű harmonikus az energiaellátó rendszerekben. Az APF valós időben képes kompenzálni ezeket a 3. harmonikusokat, és javítja a rács minőségét.

1.2 5. felharmonikus: Általában egyenirányítóval ellátott eszközökben, például váltóáramú motoros hajtásrendszerekben található. Az APF hatékonyan képes kiküszöbölni ezeket a harmonikusokat, megelőzve a berendezés károsodását.

1.3 7-edik és magasabb-rendű harmonikusok: Egyes összetett teljesítményelektronikai eszközök, például ívkemencék és tirisztoros egyenirányítók hetedik és magasabb-rendű harmonikusokat generálhatnak. Az APF képes kezelni ezeket a magasabb -rendű harmonikusokat, biztosítva az energiarendszer stabilitását.

2. Magas-rendű harmonikusok (11., 13. és magasabb)

A nagy-rendű harmonikusokat általában olyan eszközök állítják elő, mint a nagy-frekvenciás kapcsolótápegységek és a PWM frekvenciaváltók. Bár ezeknek a nagy-rendű harmonikusoknak kisebb amplitúdójuk van, magasabb frekvenciájuk miatt hajlamosak rezonanciát okozni az energiarendszerben, ami csökkenti a rendszer hatékonyságát. Az APF hatékonyan tudja kezelni ezeket a nagy{5}}rendű harmonikusokat, megakadályozva, hogy hátrányosan befolyásolják a rendszert.