O filtro ativo de potência é um novo tipo de dispositivo eletrônico de potência usado para suprimir harmônicos dinamicamente e compensar potência reativa. Ele pode rastrear e compensar rapidamente harmônicos de diferentes magnitudes e frequências. Enquanto o filtro de fonte apenas absorve passivamente harmônicos de frequência e magnitude fixas, o filtro ativo de potência controla e emite ativamente a magnitude, a frequência e a fase da corrente, amostrando a corrente da carga e separando os harmônicos da potência reativa, respondendo rapidamente para compensar a corrente correspondente na carga, realizando a compensação dinâmica de rastreamento. Além disso, ele não só compensa harmônicos, como também potência reativa e desequilíbrios.
1. Fundamentos teóricos do filtro ativo de potência
Em comparação com o filtro passivo, ofiltro de potência ativoprojeto Possui um bom efeito de governança. Consegue filtrar principalmente múltiplos harmônicos de alta ordem simultaneamente, sem causar ressonância, mas o preço é relativamente alto. O fator de segurança na aplicação prática é muito baixo. A prática comum internacional é usar transformadores elevadores para garantir a confiabilidade. Órgãos governamentais relevantes também exigem a combinação de transformadores elevadores e filtros ativos para controlar harmônicos de alta tensão.
2. Cenário de Aplicação
A série AMB, como por exemploMedidor de potência de circuito derivado e medição de circuito derivadoO sistema de monitoramento de barramento pode ser utilizado não apenas em centros de dados de operadoras, internet, finanças, eletricidade, educação, pesquisa científica e outras indústrias, mas também nos setores de metalurgia, mineração, energia, indústria química, fabricação de automóveis, grandes espaços para eventos e outros.
3. Princípio de funcionamento do filtro ativo de potência
O filtro ativo de potência detecta a corrente de carga através do transformador de corrente e, por meio do DSP interno, calcula e extrai os componentes harmônicos da corrente de carga. Em seguida, envia esse sinal PWM para o IGBT interno, que controla o inversor para gerar uma corrente harmônica com a mesma amplitude da carga. Correntes harmônicas iguais e opostas são injetadas na rede elétrica para atingir o objetivo de filtragem.
A função do circuito de detecção de corrente de comando é principalmente separar a componente harmônica da corrente e a corrente reativa da onda fundamental da corrente de carga e, em seguida, inverter a polaridade para gerar o sinal de comando da corrente de compensação. A função do circuito de controle de rastreamento de corrente é calcular o pulso de disparo de cada dispositivo de chaveamento do circuito principal de acordo com a corrente de compensação gerada pelo circuito principal, e esse pulso atua no circuito principal após o circuito de acionamento. Dessa forma, a corrente de alimentação contém apenas a componente ativa da onda fundamental, atingindo assim o objetivo de eliminar harmônicos e realizar a compensação de potência reativa. Seguindo o mesmo princípio, o filtro ativo de potência também pode compensar a componente de corrente de sequência negativa do circuito trifásico assimétrico.
O circuito principal do filtro ativo de potência geralmente é composto por um inversor PWM. De acordo com os diferentes elementos de armazenamento de energia no lado CC do inversor, ele pode ser dividido em filtros ativos de tensão (elementos de armazenamento de energia são capacitores) e filtros ativos de corrente (elementos de armazenamento de energia são indutores). O filtro ativo de tensão precisa controlar a tensão do capacitor no lado CC durante a operação, de modo que a tensão no lado CC permaneça constante, e a saída do lado CA do inversor seja uma onda de tensão PWM. O filtro ativo de corrente precisa controlar a corrente do indutor no lado CC durante a operação, de modo que a corrente no lado CC permaneça constante, e a saída do lado CA do inversor seja uma onda de corrente PWM. As vantagens do filtro ativo de tensão são as menores perdas e a alta eficiência. A corrente produz uma grande perda na resistência interna do indutor.
Data da publicação: 28/04/2025