APF (Active Power Filter) wordt over het algemeen gebruikt om welke harmonischen te elimineren

I. Wat is een Actief Vermogensfilter (APF)?

Een Active Power Filter (APF) is een apparaat gebaseerd op vermogenselektronicatechnologie, dat voornamelijk wordt gebruikt in energiesystemen om harmonischen te elimineren, reactief vermogen te compenseren en de stroomkwaliteit te verbeteren. In tegenstelling tot traditionele passieve filters maken actieve filters gebruik van elektronische vermogenscomponenten voor dynamische regeling. Door stroomgolfvormen in real-time te bemonsteren en te verwerken, genereren ze compensatiestromen die tegengesteld zijn aan de harmonischen, waardoor harmonischen in het energiesysteem effectief worden geëlimineerd.

 

II. Bronnen en gevaren van harmonischen

Harmonischen verwijzen naar afwijkingen in de stroom- of spanningsgolfvormen in een energiesysteem ten opzichte van een sinusoïdale vorm, resulterend in stroom- of spanningsgolfvormen met frequenties die gehele veelvouden zijn van de fundamentele frequentie. Veel voorkomende bronnen van harmonischen zijn onder meer niet-lineaire belastingsapparatuur zoals frequentieomvormers, snelheidsregelaars, boogovens, omvormers en vermogenselektronische apparaten.

1. De aanwezigheid van harmonischen kan tot een reeks problemen leiden:

1.1 Oververhitting van apparatuur, waardoor de levensduur afneemt;

1.2 Verminderde efficiëntie van het energiesysteem;

1.3 Instabiele werking van de apparatuur, of zelfs storingen;

1.4 Interferentie met communicatieapparatuur.

 

III. Harmonische orden geëlimineerd door APF Active Power Filters

Concreet kan APF de volgende harmonische ordes effectief elimineren:

1. Harmonischen van lage- orde (3e, 5e, 7e, enz.)

1.1 3de harmonische: Meestal veroorzaakt door drie- ongebalanceerde belastingen of apparaten zoals frequentieomvormers. Het is de meest voorkomende harmonische van de lage- orde in energiesystemen. APF kan deze derde harmonischen in real-time compenseren, waardoor de netkwaliteit verbetert.

1.2 5de harmonische: Vaak aangetroffen in apparaten met gelijkrichters, zoals aandrijfsystemen met wisselstroommotoren. APF kan deze harmonischen effectief elimineren, waardoor schade aan apparatuur wordt voorkomen.

Harmonischen van de 1.3 7de en hogere- orde: Sommige complexe elektronische apparaten, zoals boogovens en thyristorgelijkrichters, kunnen harmonischen van de 7e en hogere- orde genereren. APF kan deze harmonischen van hogere-orde verwerken, waardoor de stabiliteit van het energiesysteem wordt gewaarborgd.

2. Harmonischen van hoge- orde (11e, 13e en hoger)

Harmonischen van hoge- orde worden doorgaans geproduceerd door apparaten zoals hoog- schakelende voedingen en PWM-frequentieomvormers. Hoewel deze harmonischen van hoge-orde kleinere amplitudes hebben, zorgen hun hogere frequenties ervoor dat ze resonantie in het voedingssysteem veroorzaken, wat leidt tot een verminderde systeemefficiëntie. APF kan deze harmonischen van hoge-orde efficiënt verwerken, waardoor wordt voorkomen dat ze het systeem nadelig beïnvloeden.