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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換著(zhù)稱(chēng)，隨著(zhù)功率控制器件向實(shí)用化和大容量化方向發(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﹄娋W(wǎng)來(lái)說(shuō)，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(guò)程中產(chǎn)生前后沿很陡的脈沖，從而引發(fā)了嚴重的諧波干擾。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重相移，導致焊機的功率因數很低。低頻畸變問(wèn)題是當前電力電子設備的一個(gè)共性問(wèn)題，目前在通信行業(yè)、家電行業(yè)都已引起相當的重視。另外，目前逆變焊機多采用硬開(kāi)關(guān)方式，在功率元件的開(kāi)關(guān)過(guò)程中不可避免地對空間產(chǎn)生諧波干擾。這些干擾經(jīng)近場(chǎng)和遠場(chǎng)耦合形成傳導干擾，嚴重污染周?chē)姶怒h(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)及臨近設備運行質(zhì)量受到嚴重影響。

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(wèn)題，應該得到足夠的重視。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。根據所用器件及其濾波原理的不同，可分為無(wú)源濾波器和有源濾波器。

2. 1無(wú)源濾波器( Passive Filter，簡(jiǎn)稱(chēng)PF)

傳統的諧波抑制和無(wú)功功率補償的方法是電力無(wú)源濾波技術(shù)，又稱(chēng)間接濾除法，即使用電力電容器等無(wú)源器件構成無(wú)源濾波器，與需要補償的非線(xiàn)性負載并聯(lián)，為諧波提供一個(gè)低阻通路，同時(shí)提供負載所需的無(wú)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諧(或偏調諧)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，減輕諧波對電氣設備的危害。

無(wú)源濾波方案成本低，技術(shù)成熟，但是也存在以下不足：

(1)濾波效果受系統阻抗的影響;

(2)由于其諧振頻率固定，對于頻率偏移的情況效果不好;

(3)與系統阻抗可能發(fā)生串聯(lián)或并聯(lián)諧振，造成過(guò)負荷。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(chēng)AF)

早在20世紀70年代初，***有學(xué)者提出有源功率濾波器的基本原理，但由于當時(shí)缺乏大功率開(kāi)關(guān)元件和相應的控制技術(shù)，只能用線(xiàn)性放大器等方法產(chǎn)生補償電流，存在著(zhù)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(zhù)電力半導體開(kāi)關(guān)元件性能的提高，以及相應的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)走向實(shí)用化。

有源濾波器的基本原理如圖1所示，當系統中出現諧波發(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、相位相反的補償電流，且和成為諧波發(fā)生源的電路并聯(lián)連接來(lái)抵消諧波發(fā)生源的諧波，使直流側的電流僅為基波分量，不含有諧波成分。