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注意!這兩種三相電源濾波器的選擇有竅門!

發(fā)布時(shí)間:2024-06-24 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】在電力工程中,三相電力系統(tǒng)至少包含三個(gè)承載交流電壓的導(dǎo)體,該交變電壓會(huì)在三分之一周期時(shí)出現(xiàn)偏移(每個(gè)相均設(shè)置為相同的頻率和電壓振幅,但各相會(huì)偏移120°,從而在電氣循環(huán)期間實(shí)現(xiàn)恒定的功率傳輸)。下圖1展示了三相系統(tǒng)在一個(gè)周期的時(shí)域中瞬時(shí)電壓的典型波形。


問(wèn):三相電源線濾波器的選擇技巧



三相電力系統(tǒng)

在電力工程中,三相電力系統(tǒng)至少包含三個(gè)承載交流電壓的導(dǎo)體,該交變電壓會(huì)在三分之一周期時(shí)出現(xiàn)偏移(每個(gè)相均設(shè)置為相同的頻率和電壓振幅,但各相會(huì)偏移120°,從而在電氣循環(huán)期間實(shí)現(xiàn)恒定的功率傳輸)。下圖1展示了三相系統(tǒng)在一個(gè)周期的時(shí)域中瞬時(shí)電壓的典型波形。

注意!這兩種三相電源濾波器的選擇有竅門!



圖 1. 三相系統(tǒng)中的時(shí)域波形




在電路連接中,這些波形稱為相且通常以A、B和C或L1、L2和L3表示。三相系統(tǒng)可以為?型或Y型(在某些區(qū)域也表示為星型)連接。圖2分別展示了?型和Y型的典型電路連接。


注意!這兩種三相電源濾波器的選擇有竅門!


圖 2. ? 型(左圖)和 Y 型(右圖)三相系統(tǒng)的電路連接




三相電源線濾波器

對(duì)于變頻器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和機(jī)床等應(yīng)用,三相濾波器能夠減少電磁敏感性傳導(dǎo)區(qū)域內(nèi)不必要的電磁干擾(EMI)噪聲。其工作頻率范圍約為47-400Hz。當(dāng)放置在設(shè)備的電源接入口時(shí),這些濾波器可防止電源線噪聲進(jìn)入設(shè)備。此外,EMI濾波器還能防止設(shè)備產(chǎn)生的噪聲離開和進(jìn)入電源線。

相應(yīng)規(guī)范(如CISPR 32(EN 55032)和FCC排放限制)規(guī)定了允許傳回電源線的最大噪聲等級(jí)(以dB為單位)。三相EMI濾波器設(shè)計(jì)的一般要求包括輸入電流、電源線電壓、尺寸限制和所需的插入損耗。除此之外,三相濾波器的配置在設(shè)計(jì)中起著重要作用。


CISPR 32(EN 55032)排放限制: FCC排放限制:


注意!這兩種三相電源濾波器的選擇有竅門!


圖 3. 不同頻率范圍內(nèi)的最大允許噪聲等級(jí)( CISPR (dBuV/m) 和 FCC (uV/M) 限值)。




Y 型濾波器( Y 型或星型):


Y型濾波器通常用于開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換設(shè)備和其他需要中性連接的應(yīng)用。其采用星型或“Y”型配置,所有三條熱電線都連接在一個(gè)中性點(diǎn)上。一根中性線(N)在三相Y型系統(tǒng)(三相,四線)中總共形成四根線。它支持線對(duì)中性點(diǎn)(單相)和線對(duì)線(2/3相)連接,例如來(lái)自臺(tái)達(dá)電子(Delta Electronics) 的 TY系列 電源線Y型濾波器。


注意!這兩種三相電源濾波器的選擇有竅門!


圖 4. 20TYS9 ,來(lái)自臺(tái)達(dá)( Delta )的 TY 系列




Δ 型濾波器:


Δ型三相濾波器旨在減少連接到三相Δ電源的器件中的電磁干擾。Δ型具有形似三角形的三相連接,其中導(dǎo)線從繞組的一端連接到另一個(gè)繞組的起始端,從而形成閉合電路。Δ型的配置只需要三根電線用于傳輸(三相,三線)。電源負(fù)載在任意時(shí)刻都是相同的,因?yàn)槭怯扇齻€(gè)單相電路恒定提供電源,例如來(lái)自Schaffner EMC 的 FN3026系列 Δ型電源線濾波器。


注意!這兩種三相電源濾波器的選擇有竅門!


圖 5. FN3026HP-20-71,來(lái)自 Schaffner EMC 的 FN3026 系列



下面是兩個(gè)系統(tǒng)濾波器的比較示例-


注意!這兩種三相電源濾波器的選擇有竅門!

表 1—TY 系列和 FN3026 系列濾波器的比較



級(jí) 1 是指濾波器內(nèi)的電路重復(fù)次數(shù)(串聯(lián))。單級(jí)濾波器只有一個(gè)電路。如果重復(fù)該電路,它將成為雙級(jí)濾波器,以此類推。增加級(jí)數(shù)可提高濾波器的性能,并同時(shí)優(yōu)化其封裝(尺寸)。它還有助于降低截止頻率。
Y型和Δ型配置的優(yōu)點(diǎn):
Y 型



  • 該設(shè)計(jì)適用于需要中性連接的系統(tǒng)
  • 適用于負(fù)載的設(shè)計(jì)——使用線對(duì)線(高壓)或線對(duì)中性點(diǎn)(低壓)
  • 易于實(shí)現(xiàn)針對(duì)相同電壓支持的單獨(dú)隔離



Δ 型



  • 對(duì)于電力傳輸,其成本低于Y型,因?yàn)樗鼉H使用三根電線(如果中性線可以省略/接地的話)
  • 提供更高的啟動(dòng)扭矩
  • 其電流額定值高于Y型
  • 在與Y型相同的維度上,具有更好的性能


文章來(lái)源:得捷電子DigiKey



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