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关于正弦波滤波器SFO那些事

   日期:2021-11-29

变频调速技术在现代工业中已经有着很多的应用。各种高速开关器件的使用提高了变频器的性能,降低了开关损耗,但由此也产生一些负面问题,即变频器的输出含有高频谐波使电缆电机和变压器的损耗增加,另外由于IGBT开关器件的应用使变频器输出PWM波的dv/dt很高,一方面会引起高达数兆赫兹的电磁干扰问题,另一方面在使用长线电缆传输时,由于行波反射而引起电机端过电压,使电机绝缘损坏、电缆爆裂。对于谐波电流问题,可以通过改变调制波形等方法使谐波分量降低但并不能消除;对于由于高速开关引起的过电压问题可以采用DV/DT滤波器,但只能对一定长度的电缆适用,并不适用于任意长度的电缆。能同时解决以上问题的有效方法是在变频器的输出加装正弦波滤波器将PWM波形滤成近似正弦电压波形,输出的THDu(总谐波电压畸变率)值可以低于10%,由于正弦波滤波器的RLC具有结构简单可靠性高及容量大等特点,在变频器输出滤波器设计中是推荐方案,结构如图1所示。


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图1正弦波滤波器原理图

萨顿斯(上海)电源有限公司研发生产的SFO正弦波滤波器,通过优化结构布局使之安装灵活、简便,可安装于机柜内或单独安装;选用安全材料,降低磁损、减少发热量与噪音。对于变频器与电机之前的长电缆传输,萨顿斯SFO正弦波滤波器能够有效保护保护电机与电缆绝缘、降低损耗、延长电机寿命、减少高频辐射干扰,提高变频系统的运行可靠性。

国内某矿井企业,经过变频节能改造后,变频器与电机之间的连接电缆达到2kM以上,造成电机无法正常工作,发热、噪音问题严重。采用萨顿斯SFO变频器后,变频器输出PWM波形经滤波后近似正弦波,电机运行稳定,噪音与发热现象明显改善。图2为测试波形。

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未安装正弦波滤波器的电压电流波形                   安装正弦波滤波器的电压电流波形


图2现场测试波形

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