无源滤波器滤波的原理是？

Question

如题所述

Answer 1

无源滤波器由电容器、电抗器,有时还包括电阻器等无源元件组成,以对某次谐波或其以上次谐波形成低阻抗通路,以达到抑制高次谐波的作用;由于SVC的调节范围要由感性区扩大到容性区,所以滤波器与动态控制的电抗器一起并联,这样既满足无功补偿、改善功率因数,又能消除高次谐波的影响。国际上广泛使用的滤波器种类有:各阶次单调谐滤波器、双调谐滤波器、二阶宽颇带与三阶宽频带高通滤波器等。
1、单调谐滤波器:一阶单调谐滤波器的优点是滤波效果好,结构简单;缺点是电能损耗比较大,但随着品质因数的提高而减少,同时又随谐波次数的减少而增加,而电炉正好是低次谐波,主要是2~7次,因此,基波损耗较大。二阶单调谐滤波器当品质因数在50以下时,基波损耗可减少20~50%,属节能型,滤波效果等效。三阶单调谐滤波器是损耗最小的滤波器,但组成复杂些,投资也高些,用于电弧炉系统中,2次滤波器选用三阶滤波器为好,其它次选用二阶单调谐滤波器。
2、高通(宽频带滤波器,一般用于某次及以上次的谐波抑制。当在电弧炉等非线性负荷系统中采用时,对5次以上起滤波作用时,通过参数调整,可形成该滤波器回路对5次及以上次谐波的低阻抗通路；

Answer 2

任何电流都有短路特性：什么地方阻小，该电流就向什么地方流动。
串联谐振是L、C在某次频率电流时，发生的谐振：此时，L、C串联回路对该次电流的阻抗为零（感抗大小等于容抗大小，且方向相反），对该次电流短路（理论上），这时该次谐波电流几乎都从此处流过，这就是无源滤波的原理。
但是，我认为说无源滤波这个说法不太准确，因为这并不是滤波，而是给有害的谐波提供一个短路通道，在这个通道中，只在本身的直流电阻上消耗一些谐波能量，大部分还都在谐波源和此L、C短路通道中流动
由于感抗和容抗近似相等，所以在L、C两端的电压降是很小的，理论上可以认为是零。
但是单独在L或C上，其电压是非常高的，这就是谐振电压。
在电力网中，这个谐振电压造成电力设备损的例子比比皆是，就是造成电力网解列、崩溃瓦解的例子也不在少数。