濾波器，顧名思義(yi) ，是對波進行過濾的器件。“波”是一個(ge) 非常廣泛的物理概念，在電子技術領域，“波”被狹義(yi) 地局限於(yu) 特指描述各種物理量的取值隨時間起伏變化的過程，該過程通過各類傳(chuan) 感器的作用，被轉換為(wei) 電壓或電流的時間函數，稱之為(wei) 各種物理量的時間波形，或者稱之為(wei) 信號。今天天拓四方就為(wei) 大家講講常用的濾波器及其特點。

一、諧波濾波器

由於(yu) 正弦電壓加壓於(yu) 非線性負載，基波電流發生畸變產(chan) 生諧波。在驅動係統中主要非線性負載有整流器、變頻器、逆變器等。減小諧波的主要的手段：

A）增加整流電路的脈波數，比如典型的6脈波整流，通過三繞組或多繞組變壓器形成12脈波，24脈波等拓撲結構，從(cong) 而提高諧波次數，減小諧波影響；

B）通過增加回路阻抗，比如進線電抗器，變壓器等減小諧波電流的影響；

C）通過有源前端，比如AFE，一方麵提高諧波次數，另一方麵通過軟件可消除特定諧波；

D）諧波濾波器(LHF)是一種無源濾波器，主要吸收6脈波整流器的5、7次網側(ce) 諧波電流。使用網側(ce) 諧波濾波器需要在變頻器進線側(ce) 安裝一個(ge) 相對短路壓降Uk＝2%的進線電抗器。

LHF與(yu) 輸入電抗器形成諧振電路以吸收變頻器產(chan) 生的5，7次諧波電流，防止諧波電流注入到公共電網，影響電網質量。其諧振頻率設計為(wei) 更大幅值的諧波，即5次諧波，同時吸收部分7，11，13次諧波。

通過LHF，由變頻器產(chan) 生的諧波電流對比：

典型6脈波電路網側(ce) 產(chan) 生的諧波頻譜

增加LHF後典型網側(ce) 產(chan) 生的諧波頻譜

需要注意的是，網側(ce) 感抗（可用係統短路容量RSC來表示）也可能與(yu) LHF產(chan) 生構成諧振電路，從(cong) 而是LHF吸收網側(ce) 的諧波，這樣有可能造成LHF過載燒損，所以，需要根據實際的電網情況進行選配LHF。

二、輸入側(ce) EMI濾波器

在驅動係統中一般采用的EMI濾波器，通常考慮集總參數、無源濾波器。輸入濾波器限製了由變頻器產(chan) 生的150kHz～20MHz的高頻傳(chuan) 導幹擾，確保驅動設備產(chan) 生的幹擾大部分限製在驅動係統內(nei) 部（幹擾源），僅(jin) 很少一部分噪聲傳(chuan) 播到電網中去，從(cong) 而改善整個(ge) 係統的電磁兼容性。

EMC產(chan) 品的一類與(yu) 二類環境的定義(yi)

EN 61800-3 根據電驅係統輸出電流和安裝位置定義(yi) 了 4 個(ge) 類別：

逆變器拓撲與(yu) 功率器件所造成的驅動係統中的高頻噪聲，及很高的電壓變換率dv/dt，將在逆變器輸出端產(chan) 生很大的高頻漏電流，這些高頻漏電流通過電機電纜和電機繞組的分布電容對地泄露。必須提供一個(ge) 有效的路徑，使漏電流回到噪聲源——逆變器。若在驅動係統輸入側(ce) 沒有安裝EMI濾波器（沒有為(wei) 高頻噪聲電流提供一個(ge) 流回逆變器的低阻抗回路），那麽(me) 所有的噪聲電流將通過公共地回路流到變壓器的中性點，通過三相電源返回變頻器（EMI源）。這樣，有高頻噪聲電流造成的高頻噪聲電壓將會(hui) 疊加到公共電源接入點pcc，從(cong) 而影響甚至損壞連接到此公共電源係統的其他設備和變頻器本身。在此公共電源接入點的噪聲水平將達到C4的水平。

西門子SINAMICS係列變頻器提供標配輸入濾波器，為(wei) 高頻噪聲電流提供了一個(ge) 低阻抗路徑使其返回到噪聲源。這樣絕大部分的噪聲電流通過濾波器在變頻器內(nei) 部流動，而電源中的噪聲會(hui) 很小，公共接入點的噪聲電壓將降到C3的水平。

除標準配置輸入濾波器外，額外增加選配的輸入濾波器，那麽(me) 電源的噪聲電流將進一步減小，使公共接入點的噪聲電壓降低至C2水平。

輸入EMI濾波器對網側(ce) PE線上的高頻噪聲電流的影響

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