Perbezaan antara penapis pasif dan penapis kuasa aktif
Apr 13, 2026| Penapis pasif, juga dikenali sebagai penapis LC, ialah peranti penapisan yang terdiri daripada induktor (L), kapasitor (C), dan perintang (R), yang secara khusus boleh menghapuskan susunan harmonik tunggal atau berbilang. Struktur yang paling biasa digunakan dalam kejuruteraan ialah cawangan resonan siri LC. Apabila cawangan ini disambungkan selari dengan grid kuasa, ia memberikan impedans yang sangat rendah pada frekuensi harmonik ciri utama seperti pesanan ke-3, ke-5 dan ke-7, menyediakan saluran pintasan untuk arus harmonik untuk mencapai shunting harmonik. Penapis-tunggal, penapis -ganda dan penapis lulus tinggi-semuanya tergolong dalam penapis pasif, yang mod kerja terasnya ialah penindasan harmonik pasif, merealisasikan kawalan harmonik hanya dengan bergantung pada ciri resonan komponen pasif LC.
Penapis Kuasa Aktif (APF)ialah penindasan harmonik dinamik dan peranti pampasan kuasa reaktif berdasarkan teknologi elektronik kuasa, yang boleh melaksanakan{0}}pampasan masa sebenar untuk harmonik dengan amplitud dan frekuensi yang berbeza-beza, serta kuasa reaktif yang turun naik. Ciri "aktif"nya ditunjukkan dalam fakta bahawa peranti perlu dilengkapi dengan bekalan kuasa sisi-DC dan menjana arus pampasan melalui kawalan aktif, dan bukannya bergantung semata-mata pada resonans pasif LC. APF boleh mengatasi kelemahan penapis pasif tradisional dengan berkesan, seperti ciri pampasan tetap dan kerentanan kepada galangan sistem, merealisasikan pampasan penjejakan masa-yang dinamik dan sebenar serta boleh melengkapkan penindasan harmonik dan pampasan kuasa reaktif.
Teori kuasa reaktif serta-merta bagi tiga-litar fasa ialah asas teori teras untuk pembangunan APF. APF terutamanya dibahagikan kepada jenis selari dan jenis siri, antaranya jenis selari adalah yang paling banyak digunakan:
● APF selari: Bersamaan dengan sumber arus terkawal, terutamanya mengimbangi harmonik semasa, kuasa reaktif dan arus tidak seimbang;
● Siri APF: Bersamaan dengan sumber voltan terkawal, terutamanya menekan voltan harmonik, turun naik voltan dan gangguan voltan.
|
Item Perbandingan |
Penapis Pasif |
Penapis Kuasa Aktif (APF) |
|
Komposisi Komponen |
Komponen pasif seperti induktor (L), kapasitor (C), dan perintang (R) |
Penukar kuasa, pengawal, penderia arus/voltan, DC-bekalan kuasa sisi |
|
Prinsip Kerja |
Menggunakan ciri-ciri resonans siri LC, ia membentangkan impedans rendah pada frekuensi harmonik sasaran, menyediakan pintasan pintasan untuk arus harmonik (jenis pasif) |
Mengesan harmonik melalui pengawal, penukar kuasa secara aktif menyuntik arus pampasan terbalik untuk mengimbangi harmonik asal (jenis aktif) |
|
Ciri Pampasan |
Pampasan frekuensi tetap; pampasan berperingkat boleh dicapai melalui penukaran kumpulan, tetapi pampasan dinamik berterusan tidak mungkin |
Full-frequency dynamic tracking compensation, adaptable to real-time changes in harmonic amplitude and frequency |
|
Keupayaan Kawalan Harmonik |
Hanya mampu mengawal pratetap rendah-harmonik tertib (perintah ke-3, ke-5, ke-7), dengan kesan buruk pada harmonik tertib-tinggi |
Dapat menapis kedua-dua harmonik tertib-rendah dan{1}}tinggi secara serentak, dan boleh mengatasi senario harmonik yang kompleks dan berubah-ubah |
|
Risiko Resonans Sistem |
Terdedah kepada penguatan resonans harmonik dengan impedans sistem grid, menimbulkan potensi bahaya keselamatan |
Pada asasnya tiada resonans berlaku; hanya sedikit interaksi dengan impedans sistem mungkin berlaku dalam grid kuasa yang sangat lemah, dengan risiko yang sangat rendah |
|
Keupayaan Pampasan Kuasa Reaktif |
Boleh memberikan pampasan kuasa reaktif kapasitif tetap secara serentak, tetapi tidak boleh mengimbangi kuasa reaktif induktif atau kuasa reaktif yang turun naik |
Mampu mengimbangi secara dinamik dan lancar untuk kuasa reaktif kapasitif dan induktif, menyelesaikan masalah kuasa harmonik dan reaktif |
|
Kelajuan Respons |
Perlahan (tahap kedua/100 milisaat), dipengaruhi oleh parameter komponen |
Amat pantas (tahap mikrosaat/milisaat), mampu menjejaki masa sebenar-perubahan harmonik |
|
kos |
Rendah, dengan komponen mudah dan operasi dan penyelenggaraan yang mudah |
Agak tinggi; komponen teras ialah penukar kuasa dan pengawal, dengan keperluan operasi dan penyelenggaraan yang lebih tinggi sedikit |
|
Senario Berkenaan |
Senario dengan beban stabil dan frekuensi harmonik tetap (loji industri biasa, rangkaian pengedaran voltan{0}}rendah)
|
Senario dengan turun naik beban yang besar dan harmonik kompleks (penukar frekuensi, relau arka elektrik, sistem bekalan kuasa untuk peralatan elektronik ketepatan) |