滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其他频率成分。
利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。换句话说,凡是可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器。滤波器是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的时间函数,称之为各种物理量的时间波形,或者称之为信号。因为自变量时间是连续取值的,所以称之为连续时间信号,又习惯地称之为模拟信号。
零线电流滤波器是利用电阻、电抗器和电容器元器件构成的滤波电路。谐振频率时,电路阻抗值最小,非谐振频率时,电路阻抗比很大,将电路元器件数值调整到某一特征谐波频率,则能滤除该次谐波电流;当若干谐波频率的调谐电路组成在一起,则能滤除对应的特征谐波频率,通过低阻抗旁路实现对主要次数谐波(3、5、7)的过滤。主要原理就是针对不同次数谐波,设计该谐波频率的阻抗为很小,实现谐波电流的分流效应,即为预滤除的高次谐波提供旁路通道,实现净化波形。
零线电流滤波器按接线形式可分为电容滤波器、电厂滤波电路、L型RC滤波电路、π形RC滤波电路、多节π形RC 滤波电路、π形LC滤波电路。按功能可分为单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器。
零线电流滤波器具有如下优势:结构 形式简单、投资费用低,能够补偿系统中的无功分量、改善电网功率因数;工作稳定性较高、维护简单、技术成熟等,在有源滤波器出现以前被广泛采用。
零线电流滤波器的缺点也有很多方面:受电网参数的影响较大,系统阻抗值和主要次数谐振频率往往随着工况发生变化;谐波滤除的频带也较窄,只能滤除主要次数的谐波,或因发生并联谐振,放大一些次数的谐波;滤波和无功补偿及调压之间的协调较困难 ;随着流经滤波器的电流升高,可能造成设备过负荷运行;耗材多,重量和体积都较大;运行稳定性较差等缺点。因此,整体性能更优的有源滤波器得到越来越多的应用。