lc滤波器一般指无源滤波器又称正弦波滤波器。具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点,被广泛应用谐波治理方法。今天我们国创就说说lc滤波器原理及设计!
导致电动机绝缘损坏的根本原因是pwm电压波形在电动机端产生的过冲电压,因此很容易想到如果将变频器输出端的pwm波形转变成驱动电动机的理想波形--正弦波,就可以解决问题了。正弦波滤波器即lc滤波器的作用就是将pwm波形转变成正弦波,电缆上传输的是正弦波,和传统的电动机工作方式一样,无论电缆多长,都不会产生过冲电压。
lc滤波器原理
如图1所示正弦波滤波器由串联电抗l和并联电容c构成。
假设变频器输出电压为u1,经过lc正弦波滤波器后变为u0,则a=u0/u1=1/[1 (2ππ)2lc]
因此截止频率f=1/(2πlc)。
如果变频器的载波频率为fc,则输出的pwm波形中除了基波外,还含有丰富的谐波,频率为fc的整数倍(主要是fc、2fc及3f)。选取适当的截止频率,就可以将输出pwm波形中的大部分谐波滤除,是的u0近似为正弦波。图2为在平台下的仿真波形。
lc滤波器参数设计
lc滤波器的电抗和电容必须和电动机的容量精确匹配,否则达不到预期的效果。对于滤波电抗,增大电抗值可以降低输出电压的畸变率,但是当带载情况不变时增大电抗值无益会降低输出电压,甚至会出现拖不动电动机的情况。增大电容值同样可以提高输出电压质量,但是输出电压也会有所降低,并且成本也会相应增加。因此必须寻求平衡点,既能满足滤波要求又能降低成本。
为保证滤波器电抗正常工作,通常留10%左右的电流余量。为保障电动机工作,额定工作条件下压降不应太大,去10%。电容值的选择与电抗值和变频器的载波频率相关。
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