專利名稱：基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諧波提取技術(shù)，特別是涉及一種基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置。
背景技術(shù)：
圖I為現(xiàn)有技術(shù)中通過電源電壓轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)電源輸出精確控制的系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，在通過電源電壓轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)電源輸出精確控制其他設(shè)備的應(yīng)用中，交流電源輸出理想基波信號(hào)，但進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換的諧波源對(duì)理想基波信號(hào)產(chǎn)生污染，使得傳輸線路中的理想基波信號(hào)由于疊加了各種頻率的諧波信號(hào)而產(chǎn)生變形，即，污染了交流電源，進(jìn)而影響了其他負(fù)載的正常工作；可見，電力電子裝置產(chǎn)生的諧波已成為電力系統(tǒng)的主要諧波污染源。實(shí)際應(yīng)用中，諧波源的數(shù)量和種類愈來愈多，設(shè)備的容量也愈來愈大，這樣造成了諧波所攜帶的能量也相當(dāng)可觀。因此，消除諧波的難度日益增大，費(fèi)用也相應(yīng)增高；而諧波的消除也造成了能源的浪費(fèi)。消除諧波可采用有源濾波和無(wú)源濾波等方式。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中串聯(lián)型有源濾波器的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中并聯(lián)型有源濾波器的組成結(jié)構(gòu)示意圖。有源濾波主要采用基波磁通補(bǔ)償和逆變技術(shù)，通過串聯(lián)變壓器或并聯(lián)變壓器的方式來實(shí)現(xiàn)，如圖2、 圖3所示。有源濾波方式將變壓器二次側(cè)基波電流通過逆變器引入一次側(cè)，使得基波呈現(xiàn)零阻抗，而諧波呈現(xiàn)極高阻抗，能夠?yàn)V除諧波電流，且效果較好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。無(wú)源濾波方式采用電力電容器、電抗器和電阻器等無(wú)源元件組成單調(diào)諧電路或多調(diào)諧電路， 可濾除某一次或某幾次的指定次數(shù)的諧波。由于無(wú)源濾波方式的濾波性能受系統(tǒng)參數(shù)、外部環(huán)境的影響較大，濾波效果較差。由此可見，在現(xiàn)有技術(shù)中，消除諧波的設(shè)備或電路比較復(fù)雜，諧波消除效果較差， 且浪費(fèi)能源。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、諧波消除效果較好且節(jié)約能源的基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為—種基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置，包括交流電源、諧波濾除與提取單元和帶載諧波源；交流電源的火線端通過第一火線連接至諧波濾除與提取單元的輸入端， 諧波濾除與提取單元的輸出端通過第二火線連接至帶載諧波源的火線端，交流電源的零線端與帶載諧波源的零線端通過零線連接；其中，交流電源，用于將所述交流電源自身產(chǎn)生的的基波信號(hào)發(fā)送至諧波濾除與提取單
元ο諧波濾除與提取單元，用于采用調(diào)諧方式將交流電源發(fā)送的基波信號(hào)無(wú)衰減地發(fā)送至帶載諧波源；同時(shí)，采用調(diào)諧方式提取帶載諧波源發(fā)送的諧波信號(hào)，并對(duì)該諧波信號(hào)進(jìn)行諧波整流、濾波處理，以得到直流信號(hào)。帶載諧波源，用于對(duì)諧波濾除與提取單元發(fā)送的基波信號(hào)進(jìn)行諧波源整流后提供給負(fù)載，同時(shí)將產(chǎn)生的諧波信號(hào)返回至諧波濾除與提取單元。綜上所述，本發(fā)明所述基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置中，諧波濾除與提取單元對(duì)交流電源產(chǎn)生的基波信號(hào)與帶載諧波源返回的諧波信號(hào)進(jìn)行處理，一方面，交流電源產(chǎn)生的基波信號(hào)在基波磁通調(diào)諧的作用下以無(wú)衰減方式被暢通無(wú)阻地發(fā)送至帶載諧波源，用以為負(fù)載的精確控制提供基礎(chǔ)；另一方面，帶載諧波源返回的諧波信號(hào)在基波磁通調(diào)諧的作用下被阻礙而無(wú)法傳遞至交流電源，不會(huì)對(duì)交流電源生成的基波信號(hào)產(chǎn)生污染， 并將提取的諧波信號(hào)轉(zhuǎn)換為供外部設(shè)備使用的直流信號(hào)。由于本發(fā)明采用調(diào)諧方式提取基波信號(hào)，因此提取效果比較好且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單；由于本發(fā)明提取的諧波信號(hào)可以被充分利用，因此還具有節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中通過電源電壓轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)電源輸出精確控制的系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中串聯(lián)型有源濾波器的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中并聯(lián)型有源濾波器的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明所述基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明諧波濾除與提取單元的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明變壓器模塊的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明諧波處理模塊的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本發(fā)明濾波電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明調(diào)諧模塊的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本發(fā)明第一實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本發(fā)明第二實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖4為本發(fā)明所述基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本發(fā)明所述基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置包括交流電源I、諧波濾除與提取單元2和帶載諧波源3 ;交流電源I的火線端通過第一火線連接至諧波濾除與提取單元2的輸入端，諧波濾除與提取單元2的輸出端通過第二火線連接至帶載諧波源3的火線端，交流電源I的零線端與帶載諧波源3的零線端通過零線連接；其中，交流電源1，用于將所述交流電源I自身產(chǎn)生的基波信號(hào)發(fā)送至諧波濾除與提取單元2。諧波濾除與提取單元2，用于采用調(diào)諧方式將交流電源I發(fā)送的基波信號(hào)無(wú)衰減地發(fā)送至帶載諧波源3 ;同時(shí)，采用調(diào)諧方式提取帶載諧波源發(fā)送的諧波信號(hào)，并對(duì)該諧波信號(hào)進(jìn)行諧波整流、濾波處理，以得到直流信號(hào)。
帶載諧波源3，用于對(duì)諧波濾除與提取單元2發(fā)送的基波信號(hào)進(jìn)行諧波源整流后提供給負(fù)載，同時(shí)將產(chǎn)生的諧波信號(hào)返回至諧波濾除與提取單元2?？傊?，本發(fā)明所述基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置中，諧波濾除與提取單元采用調(diào)諧方式提取傳輸線路上的基波信號(hào)與諧波信號(hào)，帶載諧波源獲得無(wú)衰減基波信號(hào)；另外，濾除與提取諧波單元阻礙帶載諧波源返回的諧波信號(hào)，使諧波信號(hào)無(wú)法傳遞至交流電源，諧波信號(hào)不會(huì)對(duì)交流電源生成的基波信號(hào)產(chǎn)生污染，還將提取的諧波信號(hào)轉(zhuǎn)換為供外部設(shè)備使用的直流信號(hào)。本發(fā)明采用調(diào)諧方式提取基波信號(hào)，因此諧波濾除效果比較好，而且結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單；同時(shí)還充分利用了諧波信號(hào)，故本發(fā)明還具有節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。圖5為本發(fā)明諧波濾除與提取單元的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，諧波濾除與提取單元2包括變壓器模塊21、諧波處理模塊22和調(diào)諧模塊23，變壓器模塊21的第一輸入端通過諧波濾除與提取單元2的輸入端由第一火線連接至交流電源I的火線端，變壓器模塊21的第一輸出端通過諧波濾除與提取單元2的輸出端由第二火線連接至帶載諧波源 3的火線端；變壓器模塊21的第二輸出端連接至諧波處理模塊22的第一輸入端，變壓器模塊21的第二輸入端連接至諧波處理模塊22的第一輸出端，諧波處理模塊22的第二輸入端與諧波處理模塊22的第二輸出端之間輸出直流信號(hào)；變壓器模塊21的第三輸出端連接至調(diào)諧模塊23的輸入端，變壓器模塊21的第三輸入端連接至調(diào)諧模塊23的輸出端；其中，變壓器模塊21，用于在調(diào)諧模塊23發(fā)送的調(diào)諧信號(hào)的控制下，將交流電源I發(fā)送的基波信號(hào)無(wú)衰減地傳遞至帶載諧波源3，將交流電源I發(fā)送的基波信號(hào)傳遞至調(diào)諧模塊 23，將帶載諧波源3發(fā)送的諧波信號(hào)發(fā)送至諧波處理模塊22 ；由調(diào)諧模塊23發(fā)送的調(diào)諧信號(hào)得到第一感應(yīng)信號(hào)，再根據(jù)第一感應(yīng)信號(hào)得到第二感應(yīng)信號(hào)。諧波處理模塊22，用于對(duì)變壓器模塊21發(fā)送的諧波信號(hào)進(jìn)行諧波整流、濾波處理后，得到直流信號(hào)。調(diào)諧模塊23，用于對(duì)變壓器模塊21發(fā)送的基波信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧處理，并將得到的調(diào)諧信號(hào)發(fā)送至變壓器模塊21。圖6為本發(fā)明變壓器模塊的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，變壓器模塊21包括作為變壓器一次側(cè)線圈的主線圈、作為變壓器二次側(cè)第一線圈的諧波提取線圈、作為變壓器二次側(cè)第二線圈的調(diào)諧線圈；主線圈的輸入端通過變壓器模塊21的第一輸入端由第一火線連接至交流電源I的火線端，主線圈的輸出端通過變壓器模塊21的第一輸出由第二火線連接至帶載諧波源3的火線端；諧波提取線圈的輸出端通過變壓器模塊21的第二輸出端連接至諧波處理模塊22的第一輸入端，諧波提取線圈的輸入端通過變壓器模塊21的第二輸入端連接至諧波處理模塊22的第一輸出端；調(diào)諧線圈的輸出端通過變壓器模塊21的第三輸出端連接至調(diào)諧模塊23的輸入端，調(diào)諧線圈的輸入端通過變壓器模塊21的第三輸入端連接至調(diào)諧模塊23的輸出端；其中，主線圈，用于在來自調(diào)諧線圈的調(diào)諧信號(hào)的控制下，將從交流電源I發(fā)送的基波信號(hào)一方面無(wú)衰減地發(fā)送至帶載諧波源3，另一方面感應(yīng)至調(diào)諧線圈；根據(jù)來自調(diào)諧線圈的調(diào)諧信號(hào)感應(yīng)得到第一感應(yīng)信號(hào)，并向諧波提取線圈傳遞第一感應(yīng)信號(hào)；還用于在來自調(diào)諧線圈的調(diào)諧信號(hào)的控制下，將帶載諧波源3發(fā)送的諧波信號(hào)傳遞至諧波提取線圈。諧波提取線圈，用于根據(jù)主線圈的第一感應(yīng)信號(hào)感應(yīng)得到的第二感應(yīng)信號(hào)，采用感應(yīng)方式從主線圈提取諧波信號(hào)，并將諧波信號(hào)發(fā)送至諧波處理模塊22。
實(shí)際應(yīng)用中，所述采用感應(yīng)方式從主線圈提取諧波信號(hào)為感應(yīng)帶載諧波源3返回至主線圈的諧波信號(hào)。調(diào)諧線圈，用于根據(jù)來自主線圈的基波信號(hào)得到調(diào)諧信號(hào)，并將調(diào)諧信號(hào)傳遞至主線圈；還用于將來自主線圈的基波信號(hào)傳遞至調(diào)諧模塊23。實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)來自主線圈的基波信號(hào)得到調(diào)諧信號(hào)為對(duì)從主線圈感應(yīng)得到的基波信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧處理，得到調(diào)諧信號(hào)。本發(fā)明中，主線圈的漏電阻大小為O. 001 O. 03pu,漏電感大小為O. 001 O. Olpu ;諧波提取線圈漏電阻大小為O. 001 O. 03pu，漏電感大小為O. 001 O. Olpu ;調(diào)諧線圈的漏電阻大小為O. 001 O. 03pu，漏電感大小為O. 001 O. Olpu0實(shí)際應(yīng)用中，為保證濾波效果，變壓器模塊21的勵(lì)磁阻抗與一次側(cè)漏阻抗之間的比值大于100 ;變壓器模塊21的勵(lì)磁電阻的大小為Rm = 15 25pu,勵(lì)磁電感的大小為L(zhǎng)m =15 25pu。圖7為本發(fā)明諧波處理模塊的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，諧波處理模塊22包括諧波整流電路221和濾波電路222 ;諧波整流電路221的第一輸入端連接至變壓器模塊 21的第二輸出端，諧波整流電路221的第一輸出端連接至變壓器模塊21的第二輸入端；諧波整流電路221的第二輸出端連接至濾波電路222的第一輸入端，諧波整流電路221的第二輸入端連接至濾波電路222的第一輸出端；濾波電路222的第二輸出端作為諧波處理模塊22的第二輸出端，濾波電路222的第二輸入端作為諧波處理模塊22的第二輸入端，濾波電路222的第二輸出端與第二輸入端之間輸出直流信號(hào)；其中，諧波整流電路221，用于對(duì)變壓器模塊21發(fā)送的諧波信號(hào)進(jìn)行諧波整流，將諧波信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)后，發(fā)送至濾波電路222。這里，為充分利用各次諧波信號(hào)，諧波整流電路221為橋式整流電路。濾波電路222，用于對(duì)諧波整流電路221發(fā)送的直流信號(hào)進(jìn)行濾波，以平滑直流信號(hào)的脈動(dòng)。實(shí)際應(yīng)用中，諧波整流電路221為橋式整流電路，橋式整流電路的內(nèi)容為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。圖8為本發(fā)明濾波電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，濾波電路222包括濾波電感L2和濾波電容C2,濾波電感L2的一端通過濾波電路222的第一輸入端連接至諧波整流電路221的第二輸出端；濾波電感L2的另一端一方面作為濾波電路222的第二輸出端，另一方面與濾波電容C2的一端連接；濾波電容02的另一端一方面作為濾波電路222的第二輸入端，另一方面連接諧波整流電路221的第二輸入端；濾波電感L2的另一端與濾波電容C2 的另一端之間輸出直流信號(hào)。圖9為本發(fā)明調(diào)諧模塊的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，調(diào)諧模塊23塊包括調(diào)諧電感L1與調(diào)諧電容C1,調(diào)諧電感L1的一端與調(diào)諧電容C1的一端相連,調(diào)諧電感L1的另一端通過調(diào)諧模塊23的第一輸入端與變壓器模塊21的第三輸出端連接，調(diào)諧電容C1的另一端通過調(diào)諧模塊23的第一輸出端與變壓器模塊21的第三輸入端連接；串接在一起的調(diào)諧電感L1與調(diào)諧電容C1組成諧振電路。實(shí)際應(yīng)用中，調(diào)諧電感L1的值為0.01 O. 3H ;調(diào)諧電容仏的值為33.81 1014. 24 μ F ;并滿足諧振條件，其中，ω = 2 π f，f為基波信號(hào)頻率。實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)串接在一起的調(diào)諧電感L1與調(diào)諧電容C1組成基波信號(hào)的諧振電路時(shí)，整個(gè)諧振電路保持為純阻性；諧振電路與變壓器模塊21中的調(diào)諧線圈中電壓信號(hào)的值為零，該電壓信號(hào)即為調(diào)諧信號(hào)。調(diào)諧線圈將調(diào)諧信號(hào)感應(yīng)至主線圈，得到第一感應(yīng)信號(hào)， 即，第一感應(yīng)信號(hào)的值也為零；這樣，主線圈將第一感應(yīng)信號(hào)感應(yīng)至諧波提取線圈，得到第二感應(yīng)信號(hào)，即，第二感應(yīng)信號(hào)的值也為零。由此可見，調(diào)諧電路對(duì)從主線圈感應(yīng)得到的基波信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧處理后得到零值的調(diào)諧信號(hào)、第一感應(yīng)信號(hào)、第二感應(yīng)信號(hào)，這樣就使得主線圈中的基波信號(hào)暢通無(wú)阻的發(fā)送至帶載諧波源，并且使得諧波提取線圈只能感應(yīng)帶載諧波源傳遞至主線圈的各次諧波信號(hào)。調(diào)諧電路對(duì)從主線圈感應(yīng)的各次諧波信號(hào)并不產(chǎn)生諧振，使得調(diào)諧信號(hào)就為非零值，由調(diào)諧信號(hào)得到的第一感應(yīng)信號(hào)、第二感應(yīng)信號(hào)也均為非零值，第一感應(yīng)信號(hào)對(duì)主線圈中的各次諧波信號(hào)起阻礙作用，使得各次諧波信號(hào)無(wú)法被傳遞至帶交流電源?？傊?，本發(fā)明采用簡(jiǎn)單的基波信號(hào)諧振電路，實(shí)現(xiàn)了基波信號(hào)暢通無(wú)阻的傳遞與各次諧波信號(hào)的提取利用。實(shí)施例實(shí)施例一圖10為本發(fā)明第一實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示，在單相供電系統(tǒng)中，本發(fā)明第一實(shí)施例包括單相交流電源、一組三繞組變壓器、一個(gè)調(diào)諧模塊，一個(gè)諧波整流電路、一個(gè)濾波電路以及帶載諧波源。調(diào)諧模塊中諧振電路的品質(zhì)因數(shù)Q > 100， 從而可以更有效地抑制諧波電流。為保證濾波效果，變壓器模塊除滿足額定功率和額定電壓條件外，還應(yīng)使變壓器模塊中的變壓器勵(lì)磁阻抗和一次側(cè)線圈的漏阻抗比值大于100，變壓器勵(lì)磁阻抗Rm = 15 25pu,Lm = 15 25pu, η次諧波勵(lì)磁阻抗與基波漏阻抗的比值將超過IOOn0實(shí)施例二圖11為本發(fā)明第二實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖11所示，在三相供電系統(tǒng)中，本發(fā)明第二實(shí)施例包括三相交流電源、三組三繞組變壓器、三個(gè)調(diào)諧模塊，由三個(gè)諧波整流電路組成的三相諧波整流電路、一個(gè)濾波電路以及帶載諧波源；其中，三相交流電源之間為星形接法；三繞組變壓器的三個(gè)繞組分別為一次側(cè)的主線圈，二次側(cè)的諧波提取線圈、調(diào)諧線圈；三組三繞組變壓器中的三個(gè)主線圈一端分別連接到三相交流電源，另一端連接至帶載諧波源；三組三繞組變壓器中的三個(gè)調(diào)諧線圈分別接至三個(gè)調(diào)諧電路；三組三繞組變壓器的三個(gè)諧波提取線圈接成星形接法，三個(gè)諧波提取線圈的一端均連接在一起， 三個(gè)諧波提取線圈的另一端均連接至三相諧波整流電路。這里，三相諧波整流電路可以為三相可控橋式整流電路，也可以為三相不可控橋式整流電路。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置，其特征在于，所述裝置包括交流電源、 諧波濾除與提取單元和帶載諧波源；交流電源的火線端通過第一火線連接至諧波濾除與提取單元的輸入端，諧波濾除與提取單元的輸出端通過第二火線連接至帶載諧波源的火線端，交流電源的零線端與帶載諧波源的零線端通過零線連接；其中，交流電源，用于將所述交流電源自身產(chǎn)生的基波信號(hào)發(fā)送至諧波濾除與提取單元；諧波濾除與提取單元，用于采用調(diào)諧方式將交流電源發(fā)送的基波信號(hào)無(wú)衰減地發(fā)送至帶載諧波源；同時(shí)，采用調(diào)諧方式提取帶載諧波源發(fā)送的諧波信號(hào)，并對(duì)該諧波信號(hào)進(jìn)行諧波整流、濾波處理，以得到直流信號(hào)；帶載諧波源，用于對(duì)諧波濾除與提取單元發(fā)送的基波信號(hào)進(jìn)行諧波源整流后提供給負(fù)載，同時(shí)將產(chǎn)生的諧波信號(hào)返回至諧波濾除與提取單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置，其特征在于，所述諧波濾除與提取單元包括變壓器模塊、諧波處理模塊與調(diào)諧模塊；變壓器模塊的第一輸入端通過所述諧波濾除與提取單元的輸入端由第一火線連接至所述交流電源的火線端，變壓器模塊的第一輸出端通過所述諧波濾除與提取單元的輸出端由第二火線連接至所述帶載諧波源的火線端；變壓器模塊的第二輸出端連接至諧波處理模塊的第一輸入端，變壓器模塊的第二輸入端連接至諧波處理模塊的第一輸出端，諧波處理模塊的第二輸入端與諧波處理模塊的第二輸出端之間輸出直流信號(hào)；變壓器模塊的第三輸出端連接至調(diào)諧模塊的輸入端，變壓器模塊的第三輸入端連接至調(diào)諧模塊的輸出端；其中，變壓器模塊，用于在調(diào)諧模塊發(fā)送的調(diào)諧信號(hào)的控制下，將所述交流電源發(fā)送的基波信號(hào)無(wú)衰減地傳遞至所述帶載諧波源，將所述交流電源發(fā)送的基波信號(hào)感應(yīng)至調(diào)諧模塊， 將所述帶載諧波源發(fā)送的諧波信號(hào)傳遞至諧波處理模塊；由調(diào)諧模塊發(fā)送的調(diào)諧信號(hào)得到第一感應(yīng)信號(hào)，再根據(jù)第一感應(yīng)信號(hào)得到第二感應(yīng)信號(hào)；諧波處理模塊，用于對(duì)變壓器模塊發(fā)送的諧波信號(hào)進(jìn)行諧波整流、濾波處理后，得到直流號(hào);調(diào)諧模塊，用于對(duì)變壓器模塊發(fā)送的基波信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧處理，并將得到的調(diào)諧信號(hào)發(fā)送至變壓器模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置，其特征在于，所述變壓器模塊包括作為變壓器一次側(cè)線圈的主線圈、作為變壓器二次側(cè)第一線圈的諧波提取線圈、作為變壓器二次側(cè)第二線圈的調(diào)諧線圈；主線圈的輸入端通過所述變壓器模塊的第一輸入端由第一火線連接至所述交流電源的火線端，主線圈的輸出端通過所述變壓器模塊的第一輸出端由第二火線連接至所述帶載諧波源的火線端；諧波提取線圈的輸出端通過所述變壓器模塊的第二輸出端連接至所述諧波處理模塊的第一輸入端，諧波提取線圈的輸入端通過所述變壓器模塊的第二輸入端連接至所述諧波處理模塊的第一輸出端；調(diào)諧線圈的輸出端通過所述變壓器模塊的第三輸出端連接至所述調(diào)諧模塊的輸入端，調(diào)諧線圈的輸入端通過所述變壓器模塊的第三輸入端連接至所述調(diào)諧模塊的輸出端；其中，主線圈，用于在來自調(diào)諧線圈的調(diào)諧信號(hào)的控制下，將所述交流電源發(fā)送的基波信號(hào)一方面無(wú)衰減地發(fā)送至所述帶載諧波源，另一方面感應(yīng)至調(diào)諧線圈；根據(jù)來自調(diào)諧線圈的調(diào)諧信號(hào)感應(yīng)得到第一感應(yīng)信號(hào)，并向諧波提取線圈傳遞第一感應(yīng)信號(hào)；還用于在來自調(diào)諧線圈的調(diào)諧信號(hào)的控制下，將所述帶載諧波源發(fā)送的諧波信號(hào)傳遞至諧波提取線圈；諧波提取線圈，用于根據(jù)主線圈的第一感應(yīng)信號(hào)感應(yīng)得到的第二感應(yīng)信號(hào)，采用感應(yīng)方式從主線圈提取諧波信號(hào)，并將諧波信號(hào)發(fā)送至所述諧波處理模塊；調(diào)諧線圈，用于根據(jù)來自主線圈的基波信號(hào)得到調(diào)諧信號(hào)，并將調(diào)諧信號(hào)傳遞至主線圈；還用于將來自主線圈的基波信號(hào)傳遞至所述調(diào)諧模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置，其特征在于，所述主線圈的漏電阻大小為O. 001 O. 03pu，漏電感大小為O. 001 O. Olpu ;所述諧波提取線圈漏電阻大小為O. 001 O. 03pu，漏電感大小為O. 001 O. Olpu ;所述調(diào)諧線圈的漏電阻大小為O. 001 O. 03pu，漏電感大小為O. 001 O. Olpu0
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置，其特征在于，所述諧波處理模塊包括諧波整流電路和濾波電路；諧波整流電路的第一輸入端連接至所述變壓器模塊的第二輸出端，諧波整流電路的第一輸出端連接至所述變壓器模塊的第二輸入端； 諧波整流電路的第二輸出端連接至濾波電路的第一輸入端，諧波整流電路的第二輸入端連接至濾波電路的第一輸出端；濾波電路的第二輸出端作為所述諧波處理模塊的第二輸出端，濾波電路的第二輸入端作為所述諧波處理模塊的第二輸入端，濾波電路的第二輸出端與第二輸入端之間輸出直流信號(hào)；其中，諧波整流電路，用于對(duì)所述變壓器模塊發(fā)送的諧波信號(hào)進(jìn)行諧波整流，將諧波信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)后，發(fā)送至濾波電路；濾波電路，用于對(duì)諧波整流電路發(fā)送的直流信號(hào)進(jìn)行濾波，以平滑直流信號(hào)的脈動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置，其特征在于，所述調(diào)諧模塊包括調(diào)諧電感與調(diào)諧電容，調(diào)諧電感的一端與調(diào)諧電容的一端相連，調(diào)諧電感的另一端通過所述調(diào)諧模塊的第一輸入端與所述變壓器模塊的第三輸出端連接，調(diào)諧電容的另一端通過所述調(diào)諧模塊的第一輸出端與所述變壓器模塊的第三輸入端連接；串接在一起的調(diào)諧電感與調(diào)諧電容組成諧振電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置，其特征在于，所述調(diào)諧電感的值為O. 01 O. 3H ;所述調(diào)諧電容的值為33. 81 1014. 24 μ F0
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置，其特征在于，所述濾波電路包括濾波電感與濾波電容，濾波電感的一端通過所述濾波電路的第一輸入端連接至所述諧波整流電路的第二輸出端；濾波電感的另一端一方面作為所述濾波電路的第二輸出端，另一方面與濾波電容的一端連接；濾波電容的另一端一方面作為所述濾波電路的第二輸入端，另一方面連接所述諧波整流電路的第二輸入端；濾波電感的另一端與濾波電容的一端相連接的一端與濾波電容的另一端之間輸出直流信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基波磁通調(diào)諧無(wú)源濾波及諧波提取裝置，包括交流電源、諧波濾除與提取單元和帶載諧波源；交流電源用于將生成的基波信號(hào)發(fā)送至諧波濾除與提取單元；諧波濾除與提取單元用于采用調(diào)諧方式將基波信號(hào)無(wú)衰減地發(fā)送至帶載諧波源；同時(shí)，采用調(diào)諧方式對(duì)提取的諧波信號(hào)諧波整流、濾波處理，得到直流信號(hào)；帶載諧波源用于對(duì)基波信號(hào)進(jìn)行諧波源整流后提供給負(fù)載，同時(shí)將產(chǎn)生的諧波信號(hào)返回至諧波濾除與提取單元。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、諧波濾除效果較好且節(jié)約能源等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于設(shè)備精確控制的領(lǐng)域中。
文檔編號(hào)H02J3/01GK102593835SQ201210028008
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者張偉, 張蛟龍, 楊曉邦, 謝東壘, 韓素敏 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)