Erinevus passiivse filtri ja aktiivvõimsusfiltri vahel
Apr 13, 2026| Passiivfiltrid, tuntud ka kui LC-filtrid, on filtreerimisseadmed, mis koosnevad induktiivpoolidest (L), kondensaatoritest (C) ja takistitest (R), mis võivad konkreetselt kõrvaldada ühe või mitme harmoonilise järgu. Inseneritöös kõige sagedamini kasutatav struktuur on LC-seeria resonantsharu. Kui see haru on ühendatud paralleelselt elektrivõrguga, on sellel ülimalt madal impedants peamiste iseloomulike harmooniliste, nagu 3., 5. ja 7. järku, sagedustel, pakkudes harmooniliste voolude möödaviigukanalit, et saavutada harmooniline šunteerimine. Ühe-häälestusega filtrid, kahe-häälestusega filtrid ja kõrg-kõrgpääsfiltrid kuuluvad kõik passiivsete filtrite hulka, mille põhitöörežiimiks on passiivne harmooniliste summutus, mis teostab harmoonilist juhtimist ainult LC passiivsete komponentide resonantsomadustele tuginedes.
Aktiivne toitefilter (APF)on dünaamiline harmooniliste summutamise ja reaktiivvõimsuse kompenseerimise seade, mis põhineb jõuelektroonilisel tehnoloogial, mis suudab reaalajas kompenseerida erineva amplituudi ja sagedusega harmoonilisi, aga ka kõikuvat reaktiivvõimsust. Selle "aktiivne" omadus kajastub selles, et seade peab olema varustatud alalisvoolu -poolse toiteallikaga ja genereerima kompensatsioonivoolu aktiivse juhtimise kaudu, selle asemel, et tugineda ainult LC passiivsele resonantsile. APF suudab tõhusalt ületada traditsiooniliste passiivfiltrite puudused, nagu fikseeritud kompensatsiooni omadused ja haavatavus süsteemi impedantsi suhtes, realiseerides täieliku dünaamilise ja reaalajas jälgimise kompensatsiooni, ning suudab täita nii harmooniliste summutamise kui ka reaktiivvõimsuse kompenseerimise.
Kolmefaasiliste vooluahelate hetkereaktiivvõimsuse teooria on APF-i väljatöötamise põhiteoreetiline alus. APF jaguneb peamiselt paralleel- ja seeriatüüpideks, millest kõige laialdasemalt kasutatakse paralleelset tüüpi:
● Paralleel APF: samaväärne juhitava vooluallikaga, kompenseerides peamiselt voolu harmoonilisi, reaktiivvõimsust ja tasakaalustamata voolu;
● Seeria APF: samaväärne juhitava pingeallikaga, summutades peamiselt pinge harmoonilisi, pingekõikumisi ja pingehäireid.
|
Võrdluselemendid |
Passiivne filter |
Aktiivne toitefilter (APF) |
|
Komponentide koostis |
Passiivsed komponendid, nagu induktiivpoolid (L), kondensaatorid (C) ja takistid (R) |
Toitemuundur, kontroller, voolu-/pingeandur, alalisvoolu-poolne toiteallikas |
|
Tööpõhimõte |
Kasutades LC jadaresonantskarakteristikuid, on sellel soovitud harmoonilisel sagedusel madal impedants, mis tagab harmooniliste voolude möödaviigu šunteerimise (passiivne tüüp) |
Tuvastades kontrolleri kaudu harmoonilisi, süstib võimsusmuundur aktiivselt pöördkompensatsioonivoolu, et kompenseerida algseid harmoonilisi (aktiivne tüüp) |
|
Hüvitise omadused |
Fikseeritud sageduskompensatsioon; astmelist kompenseerimist on võimalik saavutada grupivahetusega, kuid pidev dünaamiline kompenseerimine pole võimalik |
Täissageduslik dünaamiline jälgimiskompensatsioon, mis on kohandatav harmoonilise amplituudi ja sageduse reaalajas{1}}muutustele |
|
Harmoonilise juhtimise võime |
Saab juhtida ainult eelseadistatud madalat-järku harmoonilisi (3., 5., 7. järk), millel on halb mõju kõrget-järku harmoonilistele |
Võimalik filtreerida samaaegselt nii madalat-järku kui ka kõrget-järku harmoonilisi ning tulla toime keerukate ja muutuvate harmooniliste stsenaariumidega |
|
Süsteemi resonantsi risk |
Aldis harmoonilise resonantsvõimendusele koos võrgusüsteemi impedantsiga, mis kujutab endast potentsiaalset ohtu |
Põhimõtteliselt resonantsi ei esine; Äärmiselt nõrkades elektrivõrkudes võib väga madala riskiga tekkida vaid väike koostoime süsteemi takistusega |
|
Reaktiivvõimsuse kompenseerimise võimalus |
Võib pakkuda samaaegselt fikseeritud mahtuvusliku reaktiivvõimsuse kompensatsiooni, kuid ei saa kompenseerida induktiivset reaktiivvõimsust ega kõikuvat reaktiivvõimsust |
Suudab dünaamiliselt ja sujuvalt kompenseerida nii mahtuvuslikku kui ka induktiivset reaktiivvõimsust, lahendades nii harmoonilise kui ka reaktiivvõimsuse probleeme |
|
Reageerimiskiirus |
Aeglane (teine/100-millisekundiline tase), mida mõjutavad komponendi parameetrid |
Äärmiselt kiire (mikrosekundi/millisekundi tase), mis suudab harmoonilisi muutusi{0}}reaalajas jälgida |
|
Maksumus |
Madal, lihtsate komponentidega ning mugava kasutamise ja hooldusega |
Suhteliselt kõrge; põhikomponendid on võimsusmuundurid ja kontrollerid, mille töö- ja hooldusnõuded on veidi kõrgemad |
|
Kohaldatavad stsenaariumid |
Stabiilse koormuse ja fikseeritud harmooniliste sagedustega stsenaariumid (tavalised tööstusettevõtted, madalpinge{0}}jaotusvõrgud)
|
Suurte koormuse kõikumiste ja keeruliste harmooniliste stsenaariumid (sagedusmuundurid, elektrikaarahjud, täppiselektroonikaseadmete toitesüsteemid) |