專利名稱：用于變頻器的有源電力濾波系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力濾波領(lǐng)域，具體地說涉及一種用于變頻器的有源電カ濾波系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前變頻器在エ業(yè)場(chǎng)合廣泛應(yīng)用，變頻裝置在提高能效、優(yōu)化工藝的同時(shí)，亦產(chǎn)生嚴(yán)重諧波污染等電能質(zhì)量問題。而往往這種瞬態(tài)或暫態(tài)電能質(zhì)量問題給企業(yè)帶來的損失比傳統(tǒng)的問題更大，如有事故發(fā)生將大大影響企業(yè)的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。目前，解決變頻器帶來的諧波問題，主要解決的辦法是裝設(shè)電カ濾波器，具體可分 為有源電カ濾波器和無源電カ濾波器兩種裝置。有源電カ濾波器是基于電カ電子逆變器的新型濾波設(shè)備，它具有響應(yīng)速度快、濾波性能好等優(yōu)點(diǎn)，但是，有源電カ濾波器造價(jià)昂貴，這嚴(yán)重阻礙了其推廣應(yīng)用。變頻器是目前很多エ業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合最主要的諧波源，從技術(shù)層面，有源電カ濾波器是針對(duì)變頻器最佳的諧波治理方式，但由于變頻器諧波含量達(dá)，如果直接應(yīng)用有源電カ濾波器，需要的補(bǔ)償容量較大，投資很高，限于資金、技術(shù)等因素，目前使用的多數(shù)是無源電カ濾波器，雖然能夠發(fā)揮很大作用，但其存在體積大，濾波效果受系統(tǒng)參數(shù)變化影響較大等缺點(diǎn)，在特定情況下無源濾波器還可能引起某次諧波的較大放大，從而影響濾波器和其他用電設(shè)備的安全運(yùn)行，所以有局限性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于變頻器的有源電カ濾波系統(tǒng)，以達(dá)到提高濾波系統(tǒng)的穩(wěn)定性和濾波性能，降低有源電カ濾波器的配置容量，從而降低有源濾波系統(tǒng)的成本。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是ー種用于變頻器的有源電カ濾波系統(tǒng)，其特征在于，它包括與變頻器并聯(lián)的有源電カ濾波器和ー組與變頻器串聯(lián)的電抗器，所述的電抗器的出線端與變頻器連接，電抗器的進(jìn)線端與所述的有源電カ濾波器并聯(lián)后與電カ變壓器低壓側(cè)連接。所述的有源電カ濾波器由檢測(cè)單元、控制單元、變流器、儲(chǔ)能單元、充電防涌流電路和濾波電路組成；檢測(cè)單元檢測(cè)變壓器低壓側(cè)三相電壓、負(fù)載側(cè)三相電流、有源電カ濾波器三相輸出電流和儲(chǔ)能單元直流電壓，將檢測(cè)到的信號(hào)送入控制單元進(jìn)行計(jì)算分析后對(duì)變流器和儲(chǔ)能單元進(jìn)行控制。所述的檢測(cè)單元由電壓傳感器和電流傳感器組成，所述的控制単元由A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器DSP、信號(hào)放大和電隔離、驅(qū)動(dòng)電路組成，電壓傳感器和電流傳感器將采集的電壓/電流信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算分析后通過信號(hào)放大和電隔離、驅(qū)動(dòng)電路輸出控制信號(hào)至變流器和儲(chǔ)能單元。所述的變流器由高速電カ電子開關(guān)器件IGBT組成的三相橋式電路，所述的儲(chǔ)能単元由直流電容器組成，所述的三相橋式電路的輸出通過濾波電路與充電防涌流電路相連接。[0009]一種用于變頻器的有源電カ濾波系統(tǒng)，由于采用了上述結(jié)構(gòu)，改造了有源電カ濾波器，通過對(duì)變頻器串聯(lián)電抗器，實(shí)現(xiàn)了組合濾波。是電カ濾波方面的一個(gè)系統(tǒng)解決方案，該有源電カ濾波系統(tǒng)穩(wěn)定性更好，濾波性能更優(yōu)。與単一的有源電カ濾波器相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、濾波效果好，通過串聯(lián)電抗器進(jìn)行初級(jí)濾波，在有源電カ濾波器性能的基礎(chǔ)上，諧波濾除率提高約10% ;2、運(yùn)行可靠性更高，與變頻器串聯(lián)的電抗器可以有效隔離變頻器與外界電網(wǎng)；3、經(jīng)濟(jì)性能更好，有源電カ濾波器價(jià)格較高，但通過與變頻器串聯(lián)的電抗器降低了諧波含量，對(duì)有源電カ濾波器的需求容量相應(yīng)降低，投入相應(yīng)降低，根據(jù)工程實(shí)際，投資可降低約20% ;4、與無源電力濾波器相比，本實(shí)用新型屬于有源電カ濾波范疇，克服了無源電カ濾波器的諸多缺點(diǎn)，并且濾波效果更優(yōu)。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明；圖I為本實(shí)用新型一種用于變頻器的有源電カ濾波系統(tǒng)框圖；圖2為圖I所不的有源電カ濾波器電路原通不意圖；在圖I、圖2中，I、有源電カ濾波器；2、電抗器；3、檢測(cè)單元；4、控制單元；5、儲(chǔ)能単元；6、變流器；7、濾波電路；8、充電防涌流電路。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，圖I是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖，它包括一臺(tái)與變頻器并聯(lián)的有源電カ濾波器I和ー組與變頻器串聯(lián)的電抗器2 ;所述的與變頻器串聯(lián)的電抗器2的出線端與變頻器連接，電抗器2的進(jìn)線端與所述的有源電カ濾波器I并聯(lián)后與電カ變壓器低壓側(cè)連接；所述的有源電カ濾波器I與所述的電抗器2的進(jìn)線端并聯(lián)后與電カ變壓器低壓側(cè)連接。與變頻器串聯(lián)的電抗器2可以是三相電抗器，也可以是三個(gè)単相電抗器，其電感值及電抗器的磁通密度、電流密度值，應(yīng)當(dāng)由專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則將可能影響電抗器2本身和變頻器的正常運(yùn)行。參見圖2，圖2是有源電カ濾波器的電路原理示意圖。有源電カ濾波器由檢測(cè)單元3、控制單元4、變流器6、儲(chǔ)能單元5、充電防涌流電路8和濾波電路7組成；檢測(cè)單元3檢測(cè)變壓器低壓側(cè)三相電壓、負(fù)載側(cè)三相電流、有源電カ濾波器三相輸出電流和儲(chǔ)能單元直流電壓，將檢測(cè)到的信號(hào)送入控制單元4進(jìn)行計(jì)算分析后對(duì)變流器6和儲(chǔ)能單元5進(jìn)行控制；檢測(cè)單元3由電壓傳感器和電流傳感器組成；控制單元4由A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器DSP、信號(hào)放大和電隔離、驅(qū)動(dòng)電路組成；變流器6是由高速電カ電子開關(guān)器件IGBT組成的三相橋式電路；所述的儲(chǔ)能単元5由直流電容器組成；充電防涌流電路8由接觸器J1、J2和電阻R1、R2、R3組成；濾波電路6由電感L、電阻R和電容C串聯(lián)組成，濾除有源電カ濾波器工作時(shí)輸出的高頻分量。在有源電カ濾波器起動(dòng)時(shí)，充電防涌流電路8先將接觸器Jl閉合，通過電阻R1、R2、R3和變流器6對(duì)儲(chǔ)能單元5充電，充電完成后，接觸器J2閉合，將電阻R1、R2、R3切除，然后有源電カ濾波器開始正常運(yùn)行；充電防涌流電路8可以有效抑制起動(dòng)過程中過大的涌流對(duì)變流器6和儲(chǔ)能單元5的損害。[0018]本實(shí)用新型通過對(duì)變頻器串聯(lián)電抗器起到初級(jí)濾波的作用，同時(shí)起到隔離作用，可以保護(hù)負(fù)載，再通過有源電カ濾波器進(jìn)行深度濾波，整體上濾波性能更優(yōu)，整體的諧波濾除率可比単一的有源電カ濾波器提高約10%。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用 新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于變頻器的有源電カ濾波系統(tǒng)，其特征在于，它包括與變頻器并聯(lián)的有源電力濾波器(I)和ー組與變頻器串聯(lián)的電抗器(2)，所述的電抗器(2)的出線端與變頻器連接，電抗器⑵的進(jìn)線端與所述的有源電カ濾波器⑴并聯(lián)后與電カ變壓器低壓側(cè)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于變頻器的有源電カ濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述的有源電カ濾波器(I)由檢測(cè)單元(3)、控制單元(4)、變流器￠)、儲(chǔ)能単元(5)、充電防涌流電路(8)和濾波電路(7)組成；檢測(cè)單元(3)檢測(cè)變壓器低壓側(cè)三相電壓、負(fù)載側(cè)三相電流、有源電カ濾波器三相輸出電流和儲(chǔ)能單元直流電壓，將檢測(cè)到的信號(hào)送入控制單元(4)進(jìn)行計(jì)算分析后對(duì)變流器(6)和儲(chǔ)能單元(5)進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于變頻器的有源電カ濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述的檢測(cè)単元(3)由電壓傳感器和電流傳感器組成，所述的控制単元(4)由A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器DSP、信號(hào)放大和電隔離、驅(qū)動(dòng)電路組成，電壓傳感器和電流傳感器將采集的電壓/電流信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算分析后通過信號(hào)放大和電隔離、驅(qū)動(dòng)電路輸出控制信號(hào)至變流器(6)和儲(chǔ)能單元(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于變頻器的有源電カ濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述的變流器(6)由高速電カ電子開關(guān)器件IGBT組成的三相橋式電路，所述的儲(chǔ)能単元(5)由直流電容器組成，所述的三相橋式電路的輸出通過濾波電路(7)與充電防涌流電路(8)相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于變頻器的有源電力濾波系統(tǒng)，它包括與變頻器并聯(lián)的有源電力濾波器和一組與變頻器串聯(lián)的電抗器，所述的電抗器的出線端與變頻器連接，電抗器的進(jìn)線端與所述的有源電力濾波器并聯(lián)后與電力變壓器低壓側(cè)連接。采用了上述結(jié)構(gòu)，改造了有源電力濾波器，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、濾波效果好，通過串聯(lián)電抗器進(jìn)行初級(jí)濾波，在有源電力濾波器性能的基礎(chǔ)上，諧波濾除率提高約10％；2、運(yùn)行可靠性更高，與變頻器串聯(lián)的電抗器可以有效隔離變頻器與外界電網(wǎng)；3、經(jīng)濟(jì)性能更好，有源電力濾波器價(jià)格較高，但通過與變頻器串聯(lián)的電抗器降低了諧波含量，對(duì)有源電力濾波器的需求容量相應(yīng)降低，投入相應(yīng)降低，根據(jù)工程實(shí)際，投資可降低約20％。
文檔編號(hào)H02M1/12GK202395647SQ20112053572
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者束龍勝, 程建洲 申請(qǐng)人:安徽佑賽科技有限公司, 安徽鑫龍電器股份有限公司