一種抑制無(wú)源型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的諧波抑制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種抑制無(wú)源型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的諧波抑制器，包括三相帶鐵芯的變壓器、電容器、二極管整流橋、直流電阻、阻尼二極管和IGBT場(chǎng)效應(yīng)管；三相帶鐵芯的變壓器包括UA相電帶鐵芯的變壓器UTA、UBB相電帶鐵芯的變壓器UTB和UC相電帶鐵芯的變壓器UTC。本實(shí)用新型接入電路后，可消除無(wú)源型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置及電網(wǎng)對(duì)特殊的諧波或間諧波放大的問(wèn)題，可解決由于用戶設(shè)備增加或更換而使實(shí)際諧波量過(guò)大導(dǎo)致無(wú)源型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置退出運(yùn)行的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種諧波抑制器，特別是一種抑制無(wú)源型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的諧 波抑制器。 一種抑制無(wú)源型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的諧波抑制器

【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)功功率補(bǔ)償裝置分為有源型和無(wú)源型兩種類型。有源型補(bǔ)償裝置產(chǎn)生與負(fù)載電 流中的瞬態(tài)無(wú)功電流大小相等、方向相反的電流注入電網(wǎng)，使帶鐵芯的變壓器供電電流僅 僅是有功電流正弦波。有源型補(bǔ)償裝置特點(diǎn)性能優(yōu)越，但其成本較高。而無(wú)源型補(bǔ)償裝置 通常是用可控硅電子開關(guān)或接觸器開關(guān)投入/退出電抗器和電容器組成的濾波器，其成本 較低，市場(chǎng)占有率高達(dá)90%以上，但它不可避免存有缺陷，其缺陷主要為：（1)對(duì)某些特殊 的諧波和間諧波容易與電網(wǎng)產(chǎn)生諧波放大，使得補(bǔ)償裝置由于過(guò)流而退出運(yùn)行；（2)對(duì)于 已知的諧波，實(shí)際諧波量比設(shè)計(jì)量大，例如最初設(shè)計(jì)的無(wú)源型補(bǔ)償裝置起初運(yùn)行時(shí)并無(wú)退 出運(yùn)行的現(xiàn)象發(fā)生，但后來(lái)由于用戶設(shè)備增加或更換，使得實(shí)際諧波量比無(wú)源型補(bǔ)償裝置 最初設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)量大，導(dǎo)致補(bǔ)償裝置由于電流過(guò)載而退出運(yùn)行。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種抑制無(wú)源型無(wú)功功率補(bǔ)償 裝置的諧波抑制器，不僅可以消除特殊的諧波和間諧波的放大問(wèn)題，還可以解決實(shí)際諧波 量過(guò)大引發(fā)的因電流過(guò)載而導(dǎo)致無(wú)源型補(bǔ)償裝置退出運(yùn)行的問(wèn)題。
[0004] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種抑制無(wú)源型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的諧波 抑制器，三相電源的U A相經(jīng)開關(guān)KA與二極管Pi和二極管P2之間的導(dǎo)線連接，三相電源的UB 相經(jīng)開關(guān)KB與二極管P3和二極管P4之間的導(dǎo)線連接，三相電源的U c相經(jīng)開關(guān)Kc與二極管 P5和二極管P6之間的導(dǎo)線連接；
[0005] 二極管？1和二極管P2同向串聯(lián)，二極管？3和二極管P 4同向串聯(lián)，二極管？5和二 極管p6同向串聯(lián)，二極管Pi和二極管p 2與二極管p3和二極管p4同向并聯(lián)，二極管Pi和二 極管P2與二極管P 5和二極管P6同向并聯(lián)，二極管P3和二極管P4與二極管P 5和二極管P6 同向并聯(lián)；二極管整流橋設(shè)有直流電第一接線端和直流電第二接線端；直流電第一接線端 分別與二極管Pi的陰極、二極管匕的陰極和二極管匕的陰極連接，直流電第二接線端分別 與二極管P 2的陽(yáng)極、二極管P4的陽(yáng)極和二極管P6的陽(yáng)極連接；
[0006] 直流電第一接線端與直流電阻Ri的一端電連接；直流電阻1^的另一端分別與有極 性的直流電容器c 4的陽(yáng)極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管Gi的集電極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G2的集電極、IGBT 場(chǎng)效應(yīng)管G3的集電極、阻尼二極管P7的陰極、阻尼二極管P8的陰極和阻尼二極管P 9的陰極 電連接；
[0007] 直流電第二接線端與直流電阻馬的一端電連接；直流電阻馬的另一端分別與有極 性的直流電容器c 4的陰極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G4的發(fā)射極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G5的發(fā)射極、IGBT 場(chǎng)效應(yīng)管G6的發(fā)射極、阻尼二極管P1(l的陽(yáng)極、阻尼二極管Pn的陽(yáng)極和阻尼二極管P 12的陽(yáng) 極電連接；
[0008] IGBT場(chǎng)效應(yīng)管匕與阻尼二極管P7并聯(lián)，IGBT場(chǎng)效應(yīng)管匕的發(fā)射極分別與阻尼二 極管P7的陽(yáng)極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G 4的集電極和阻尼二極管P1(l的陰極連接；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G4 和阻尼二極管P1(l并聯(lián)；
[0009] IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G2與阻尼二極管P8并聯(lián)，IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G2的發(fā)射極分別與阻尼二 極管P 8的陽(yáng)極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G5的集電極和阻尼二極管Pn的陰極連接；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G 5 和阻尼二極管Pn并聯(lián)；
[0010] IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G3與阻尼二極管P9并聯(lián)，IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G3的發(fā)射極分別與阻尼二 極管P9的陽(yáng)極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G6的集電極和阻尼二極管P12的陰極連接；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G 6 和阻尼二極管P12并聯(lián)；
[0011] IGBT場(chǎng)效應(yīng)管Gi與IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G4之間的導(dǎo)線和帶鐵芯的變壓器UTA的原邊的 第一端相連；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G2與IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G5之間的導(dǎo)線和帶鐵芯的變壓器UT B的原 邊的第一端相連；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G3與IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G6之間的導(dǎo)線和帶鐵芯的變壓器UT C 的原邊的第一端相連；帶鐵芯的變壓器UTA的原邊的第二端分別、帶鐵芯的變壓器UTB的原 邊的第二端和帶鐵芯的變壓器UT。的原邊的第二端并聯(lián)；
[0012] 帶鐵芯的變壓器UTA的副邊與電容器心并聯(lián)后串聯(lián)在三相電源的隊(duì)相；帶鐵芯的 變壓器UT B的副邊與電容器C2并聯(lián)后串聯(lián)在三相電源的UB相；帶鐵芯的變壓器UT。的副邊 與電容器c 3并聯(lián)后串聯(lián)在三相電源的U。相。
[0013] 本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型接入電路后，不僅可以消除無(wú)源型無(wú)功功 率補(bǔ)償裝置及電網(wǎng)對(duì)特殊的諧波或間諧波放大的問(wèn)題，還可以解決由于用戶設(shè)備增加或更 換而使實(shí)際諧波量過(guò)大導(dǎo)致無(wú)源型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置退出運(yùn)行的問(wèn)題，提高了用戶設(shè)備運(yùn) 行的安全性和穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為本實(shí)用新型抑制無(wú)源型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的諧波抑制器的工作原理圖；
[0015] 圖2為本實(shí)用新型抑制無(wú)源型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的諧波抑制器的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 如圖1所示，本實(shí)用新型抑制無(wú)源型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的諧波抑制器，三相電源 的UA相經(jīng)開關(guān)K A與二極管Pi和二極管P2之間的導(dǎo)線連接，三相電源的UB相經(jīng)開關(guān)KB與 二極管P 3和二極管P4之間的導(dǎo)線連接，三相電源的U。相經(jīng)開關(guān)K。與二極管P5和二極管P 6 之間的導(dǎo)線連接；二極管Pi和二極管P2同向串聯(lián)，二極管P3和二極管P4同向串聯(lián)，二極管 P5和二極管P6同向串聯(lián)，二極管Pi和二極管P2與二極管P3和二極管P 4同向并聯(lián)，二極管 Pi和二極管P2與二極管P5和二極管P6同向并聯(lián)，二極管P3和二極管P 4與二極管P5和二極 管己同向并聯(lián)；二極管整流橋設(shè)有直流電第一接線端和直流電第二接線端；直流電第一接 線端分別與二極管Pi的陰極、二極管匕的陰極和二極管匕的陰極連接，直流電第二接線端 分別與二極管P 2的陽(yáng)極、二極管匕的陽(yáng)極和二極管匕的陽(yáng)極連接；直流電第一接線端與直 流電阻Ri的一端電連接；直流電阻Ri的另一端分別與有極性的直流電容器c 4的陽(yáng)極、IGBT 場(chǎng)效應(yīng)管Gi的集電極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G2的集電極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G3的集電極、阻尼二極管 P7的陰極、阻尼二極管P8的陰極和阻尼二極管P9的陰極電連接；直流電第二接線端與直流 電阻R2的一端電連接；直流電阻R2的另一端分別與有極性的直流電容器c4的陰極、IGBT場(chǎng) 效應(yīng)管G 4的發(fā)射極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G5的發(fā)射極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G6的發(fā)射極、阻尼二極管P w 的陽(yáng)極、阻尼二極管Pn的陽(yáng)極和阻尼二極管P12的陽(yáng)極電連接；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管匕與阻尼二 極管P 7并聯(lián)，IGBT場(chǎng)效應(yīng)管匕的發(fā)射極分別與阻尼二極管P7的陽(yáng)極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G4的 集電極和阻尼二極管P 1(l的陰極連接；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管匕和阻尼二極管P1(l并聯(lián)；IGBT場(chǎng)效應(yīng) 管G 2與阻尼二極管P8并聯(lián)，IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G2的發(fā)射極分別與阻尼二極管P 8的陽(yáng)極、IGBT 場(chǎng)效應(yīng)管G5的集電極和阻尼二極管Pn的陰極連接；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G5和阻尼二極管P n并 聯(lián)；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G3與阻尼二極管P9并聯(lián)，IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G 3的發(fā)射極分別與阻尼二極管 P9的陽(yáng)極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G6的集電極和阻尼二極管P12的陰極連接；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G 6和阻 尼二極管P12并聯(lián)；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管&與IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G4之間的導(dǎo)線和帶鐵芯的變壓器UT A 的原邊的第一端相連；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G2與IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G5之間的導(dǎo)線和帶鐵芯的變壓器 UTB的原邊的第一端相連；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G3與IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G6之間的導(dǎo)線和帶鐵芯的變 壓器UT。的原邊的第一端相連；帶鐵芯的變壓器UT A的原邊的第二端分別、帶鐵芯的變壓器 UTB的原邊的第二端和帶鐵芯的變壓器UT。的原邊的第二端并聯(lián)；帶鐵芯的變壓器UTA的副 邊與電容器Q并聯(lián)后串聯(lián)在三相電源的U A相；帶鐵芯的變壓器UTB的副邊與電容器C2并 聯(lián)后串聯(lián)在三相電源的U B相；帶鐵芯的變壓器UTC的副邊與電容器C3并聯(lián)后串聯(lián)在三相電 源的U。相。
[0017] 在實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)用新型串聯(lián)連接在無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的進(jìn)線端，如圖2所示。 本實(shí)用新型的工作原理如圖1所示，其原理為三相電源經(jīng)過(guò)開關(guān)、二極管整流橋以及直流 電阻對(duì)有極性的直流電容器(： 4進(jìn)行緩慢預(yù)充電，待諧波抑制器正常工作后，由于直流母線 電壓高于線電壓峰值至少20%，充電電路被關(guān)斷，直流電壓經(jīng)IGBT橋發(fā)出所需要的三相交 流電壓，三相交流電壓再經(jīng)過(guò)三相帶鐵芯的變壓器串入主回路中，帶鐵芯的變壓器UT A副邊 并聯(lián)的電容器Q、帶鐵芯的變壓器UTB副邊并聯(lián)的電容器C2和帶鐵芯的變壓器UT C副邊并 聯(lián)的電容器C3 -邊吸收IGBT場(chǎng)效應(yīng)管高頻通斷產(chǎn)生的高頻載波電流，一邊吸收電網(wǎng)的高 頻諧波。而由于主回路串入三相電壓源，電壓源電壓分成了兩部分，第一部分與非50HZ的 電流成正比，相當(dāng)于串入消耗功率的正電阻，產(chǎn)生的功率注入直流母線使其電壓升高，第二 部分與50HZ的電流成正比，但是是反相位，相當(dāng)串入產(chǎn)生功率的負(fù)電阻，產(chǎn)生的功率使直 流母線電壓降低，因此第一部分電壓是為了抑制諧波，第二部分電壓是為了穩(wěn)定諧波抑制 器的直流母線電壓。
[0018] 上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明創(chuàng)造所作的舉例，而并非對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造具 體實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出 其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新 型的精神和原則之內(nèi)所引伸出的任何顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造權(quán)利要求 的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1. 一種抑制無(wú)源型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的諧波抑制器，其特征在于，三相電源的UA相經(jīng) 開關(guān)KA與二極管Pi和二極管P2之間的導(dǎo)線連接，三相電源的UB相經(jīng)開關(guān)K B與二極管P3和 二極管P4之間的導(dǎo)線連接，三相電源的uc相經(jīng)開關(guān)K c與二極管P5和二極管P6之間的導(dǎo)線 連接； 二極管Pi和二極管P2同向串聯(lián)，二極管P3和二極管P4同向串聯(lián)，二極管P 5和二極管 P6同向串聯(lián)，二極管Pi和二極管P2與二極管P3和二極管P4同向并聯(lián)，二極管Pi和二極管 P2與二極管P5和二極管P6同向并聯(lián)，二極管P3和二極管P 4與二極管P5和二極管P6同向 并聯(lián)；二極管整流橋設(shè)有直流電第一接線端和直流電第二接線端；直流電第一接線端分別 與二極管Pi的陰極、二極管匕的陰極和二極管匕的陰極連接，直流電第二接線端分別與二 極管P 2的陽(yáng)極、二極管P4的陽(yáng)極和二極管P6的陽(yáng)極連接； 直流電第一接線端與直流電阻Ri的一端電連接；直流電阻1^的另一端分別與有極性的 直流電容器c4的陽(yáng)極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管Gi的集電極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G2的集電極、IGBT場(chǎng)效 應(yīng)管G 3的集電極、阻尼二極管P7的陰極、阻尼二極管P8的陰極和阻尼二極管P9的陰極電連 接； 直流電第二接線端與直流電阻馬的一端電連接；直流電阻馬的另一端分別與有極性的 直流電容器c4的陰極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G4的發(fā)射極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G5的發(fā)射極、IGBT場(chǎng)效 應(yīng)管G 6的發(fā)射極、阻尼二極管P1(l的陽(yáng)極、阻尼二極管Pn的陽(yáng)極和阻尼二極管P 12的陽(yáng)極電 連接； IGBT場(chǎng)效應(yīng)管匕與阻尼二極管P7并聯(lián)，IGBT場(chǎng)效應(yīng)管匕的發(fā)射極分別與阻尼二極管 P7的陽(yáng)極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G4的集電極和阻尼二極管P1(l的陰極連接；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G 4和阻 尼二極管Ρκ)并聯(lián)； IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G2與阻尼二極管Ρ8并聯(lián)，IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G2的發(fā)射極分別與阻尼二極管 P8的陽(yáng)極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G5的集電極和阻尼二極管Pn的陰極連接；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G 5和阻 尼二極管Pn并聯(lián)； IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G3與阻尼二極管P9并聯(lián)，IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G3的發(fā)射極分別與阻尼二極管 P9的陽(yáng)極、IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G6的集電極和阻尼二極管P12的陰極連接；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G 6和阻 尼二極管P12并聯(lián)； IGBT場(chǎng)效應(yīng)管Gi與IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G4之間的導(dǎo)線和帶鐵芯的變壓器UTA的原邊的第一 端相連；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G2與IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G5之間的導(dǎo)線和帶鐵芯的變壓器UTB的原邊的 第一端相連；IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G 3與IGBT場(chǎng)效應(yīng)管G6之間的導(dǎo)線和帶鐵芯的變壓器UT。的原 邊的第一端相連；帶鐵芯的變壓器UT A的原邊的第二端分別、帶鐵芯的變壓器UTB的原邊的 第二端和帶鐵芯的變壓器UT。的原邊的第二端并聯(lián)； 帶鐵芯的變壓器UTA的副邊與電容器Q并聯(lián)后串聯(lián)在三相電源的UA相；帶鐵芯的變壓 器UTB的副邊與電容器C2并聯(lián)后串聯(lián)在三相電源的UB相；帶鐵芯的變壓器UT。的副邊與電 容器C 3并聯(lián)后串聯(lián)在三相電源的Uc相。
【文檔編號(hào)】H02J3/01GK203911482SQ201420333006
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】張繼新, 吳小鳴 申請(qǐng)人:張繼新, 吳小鳴, 杜松林, 佟寶全, 孟文博, 張和平