最佳Q值的选定

最佳Q值的选定

 

    如果不考虑滤波器连接处系统阻抗的影响，则谐波电压仅由Zfn确定。显然，Q值越大，|Zfn|越小，滤波效果越好。Q=∞时，Rfn=0，|Zfn|=2δeqX0，在给定的X0和δeq下，谐波电压最小。但实际上电感线圈总有一定的电阻，Q必为有效值。如果某一Q值下谐波电压达不到滤波要求，应减小X0，降低Q值，使滤波器阻抗平坦写，以满足失谐情况下的滤波要求。图4-10示出了不同参数时滤波器的阻抗频率特性，具体参数如表4-1所示。

                    
                                                   表4-1  四条线对应的参数

    事实上，滤波器总是与系统相连的，系统阻抗对滤波效果影响必须考虑，这种情况下滤波的效果由滤波器与系统的综合阻抗确定，为获得最优的滤波效果，需要选择最佳Q值。此外，从经济性角度考虑，应使电容器的安装容量为最小。以下就分别介绍最佳Q值的选择和最小电容器安装容量的确定。

    最佳调谐锐度值Qopt的确定，图4-10所示为单调谐滤波器的阻抗轨迹。由式（4-36）知，当X0=ωrL=1/ωrC=L/C为给定值时，滤波器的电抗Xfn=2δmX 0将为定值，而电阻Rfn=X0/Q则随着Q值的不同而改变。在此情况下，Zfn在阻抗平面上的轨迹将式一条水平线，如图4-11所示。

                                             
                                                     图4-11  单调谐滤波器的阻抗轨迹

    将阻抗轨迹映射到导纳平面上为一半圆，如图4-12所示。半圆的直径为1/（2δmX 0），并与G轴相切于原点。导纳平面上的各点均可在阻抗平面上找到相应的点。例如Z平面上的S点，Q=1/（2δm）（Zfn用虚线示出），φfn=45°，相应地在Y平面上作φfn =-45°的导纳相量OS(——)（虚线所示），其Q值亦为1/2δm。