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1. 2諧波的特點(diǎn)及危害

弧焊逆變電源以其高效率電能轉(zhuǎn)換著稱，隨著功率控制器件向?qū)嵱没痛笕萘炕较虬l(fā)展，弧焊逆變電源也將跨入高頻化、大容量的時(shí)代?；『改孀冸娫磳?duì)電網(wǎng)來說，本質(zhì)上是一個(gè)大的整流電源，由于電力電子器件在換流過程中產(chǎn)生前后沿很陡的脈沖，從而引發(fā)了嚴(yán)重的諧波干擾。逆變電源的輸入電流是一種尖角波，使電網(wǎng)中含有大量高次諧波。高次電壓和電流諧波之間存在嚴(yán)重相移，導(dǎo)致焊機(jī)的功率因數(shù)很低。低頻畸變問題是當(dāng)前電力電子設(shè)備的一個(gè)共性問題，目前在通信行業(yè)、家電行業(yè)都已引起相當(dāng)?shù)闹匾?。另外，目前逆變焊機(jī)多采用硬開關(guān)方式，在功率元件的開關(guān)過程中不可避免地對(duì)空間產(chǎn)生諧波干擾。這些干擾經(jīng)近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)耦合形成傳導(dǎo)干擾，嚴(yán)重污染周圍電磁環(huán)境和電源環(huán)境，這不僅會(huì)使逆變電路自身的******性降低，而且會(huì)使電網(wǎng)及臨近設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。

2弧焊逆變電源常用的諧波抑制措施

諧波干擾是影響弧焊逆變電源正常工作的一個(gè)重要問題，應(yīng)該得到足夠的重視。為抑制諧波水平，******弧焊逆變電源的正常工作，通?？刹捎脼V波方法。根據(jù)所用器件及其濾波原理的不同，可分為無源濾波器和有源濾波器。

2. 1無源濾波器( Passive Filter，簡(jiǎn)稱PF)

傳統(tǒng)的諧波抑制和無功功率補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ请娏o源濾波技術(shù)，又稱間接濾除法，即使用電力電容器等無源器件構(gòu)成無源濾波器，與需要補(bǔ)償?shù)姆蔷€性負(fù)載并聯(lián)，為諧波提供一個(gè)低阻通路，同時(shí)提供負(fù)載所需的無功功率。具體而言是將畸變的50 Hz正弦波分解成基波及相關(guān)的各次主諧波成分，然后采用串聯(lián)的諧振原理，將由L，C(或者還有R)組成的各次濾波支路調(diào)諧(或偏調(diào)諧)到各主要諧波頻率形成低阻通道而將其濾除。它是在已產(chǎn)生諧波的情況下，被動(dòng)地防御，減輕諧波對(duì)電氣設(shè)備的危害。

無源濾波方案成本低，技術(shù)成熟，但是也存在以下不足：

(1)濾波效果受系統(tǒng)阻抗的影響;

(2)由于其諧振頻率固定，對(duì)于頻率偏移的情況效果不好;

(3)與系統(tǒng)阻抗可能發(fā)生串聯(lián)或并聯(lián)諧振，造成過負(fù)荷。在中小功率場(chǎng)合，正逐步被有源濾波器所替代。

2. 2有源濾波器(Active Fi1 ter，簡(jiǎn)稱AF)

早在20世紀(jì)70年代初，***有學(xué)者提出有源功率濾波器的基本原理，但由于當(dāng)時(shí)缺乏大功率開關(guān)元件和相應(yīng)的控制技術(shù)，只能用線性放大器等方法產(chǎn)生補(bǔ)償電流，存在著效率低、成本高、難以大容量化等致命弱點(diǎn)而未能實(shí)用化。隨著電力半導(dǎo)體開關(guān)元件性能的提高，以及相應(yīng)的PWM技術(shù)的發(fā)展，使得研制大容量低損耗的諧波電流發(fā)生器成為可能，從而使有源濾波技術(shù)走向?qū)嵱没?

有源濾波器的基本原理如圖1所示，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)諧波發(fā)生源時(shí)，用某種方法產(chǎn)生一個(gè)和諧波電流大小相等、相位相反的補(bǔ)償電流，且和成為諧波發(fā)生源的電路并聯(lián)連接來抵消諧波發(fā)生源的諧波，使直流側(cè)的電流僅為基波分量，不含有諧波成分。