CN102064551A - 低压大功率无源滤波电路 - Google Patents
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Abstract
低压大功率无源滤波电路，其特征在于：第一阻容电路（1）和第二阻容电路（2）分别并联在第一电感线圈（7）的两端组成π型滤波电路，公共端与地连接；第三阻容电路（3）和第四阻容电路（4）分别并联在第二电感线圈（8）的两端组成π型滤波电路，公共端与地连接；第五阻容电路（5）和第六阻容电路（6）分别并联在第三电感线圈（9）的两端组成π型滤波电路，公共端与地连接；第一电感线圈（7）、第二电感线圈（8）和第三电感线圈（9）绕在电感铁心（10）上。本发明:（1）电感铁心采用非晶合金材料，铁心损耗是普通铁心材料损耗的1/5，具有明显节能效果，不容易产生二次谐波污染。（2）采用差模式连接可以自行消除基波、5次、7次和11次等谐波对滤波电路的影响。（3）采用π型滤波电路可以同时滤出高次谐波。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够有效地将负载产生的谐波加以吸收，从而避免将谐波电流返送到电力变压器，大大地降低电网的谐波量，同时有利于用户电力变压器的运行，降低功耗，提高设备和其它电器组件的可靠性的低压大功率无源滤波装置及其方法。
背景技术
随着电力电子技术的发展，电力电子装置带来的谐波问题对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在威胁，给周围电气环境带来了极大影响，谐波被认为是电网的一大公害，谐波危害可以归结为: 1) 消耗无功与增加线路损耗；2) 引起设备过载、降低设备绝缘等级、加速绝缘老化甚至引起火灾等；3) 降低负载工作性能(如使电机产生附加力矩等)；4) 影响计量准确度，影响继电保护等装置可靠运行；5) 对通信系统和计算机网络产生电磁干扰(EMI)等；6) 引起系统不稳定，危害电网安全运行。传统的滤波电路均采用LC串联电路组成，可以有效地消除3、5、7、11次等谐波，但是要同时消除3、5、7、11次等谐波需要多组LC串联电路，每个LC串联电路消除谐波次数固定。
发明内容
针对传统的LC串联滤波电路不能消除高次的谐波，本发明提出一种低压大功率无源滤波电路，是采用π型滤波电路和差模式连接方法，不仅不容易产生二次谐波污染、同时可以滤出高次谐波，并可自行消除基波。
本发明的技术方案是通过以下方式实现的：低压大功率无源滤波电路，包括第一阻容电路、第二阻容电路、第三阻容电路、第四阻容电路、第五阻容电路、第六阻容电路、第一电感线圈、第二电感线圈、第三电感线圈和电感铁心组成；其特征在于：第一阻容电路和第二阻容电路分别并联在第一电感线圈的两端组成π型滤波电路，公共端与地连接；第三阻容电路和第四阻容电路分别并联在第二电感线圈的两端组成π型滤波电路，公共端与地连接；第五阻容电路和第六阻容电路分别并联在第三电感线圈的两端组成π型滤波电路，公共端与地连接；第一电感线圈、第二电感线圈和第三电感线圈绕在电感铁心上。
所述的第一电感线圈、第二电感线圈和第三电感线圈采用差模式绕制绕在电感铁心。
所述的差模式连接方法是电感的三相穿心导线，绕制时其中一相穿心方向与另外两相穿心方向相反。
所述的各组阻容电路（1）、（2）、（3）、（4）、（5）和（6）分别由一个电阻和一个电容并联组成，
所述的各组阻容电路（1）、（2）、（3）、（4）、（5）和（6）分别由一个电阻和一个电容和二个电容串联后并联组成，两个串联连接的电容的电容量要远小于另一个并联电容的电容量。
所述的电感铁心采用铁硅硼合金的非晶合金材料。
本发明具有积极的效果：（1）电感铁心采用非晶合金材料，铁心损耗是普通铁心材料损耗的1/5，具有明显节能效果，同时非晶合金材料具有较高的磁饱和密度，在较宽的电流范围内，铁心不容易饱和，因此，也就不容易产生二次谐波污染。（2）采用差模式连接可以自行消除基波、5次、7次和11次等谐波对滤波电路的影响。（3）采用π型滤波电路可以同时滤出高次谐波。
附图说明
图1为实施例1的低压大功率无源滤波电路示意图。
图2为实施例1的阻容电路组成原理图。
图3为实施例2的阻容电路组成原理图。
具体实施方式
实施例1：
由图1知，是实施例1的低压大功率无源滤波电路示意图。低压大功率无源滤波装置及其方法，包括第一阻容电路1、第二阻容电路2、第三阻容电路3、第四阻容电路4、第五阻容电路5、第六阻容电路6、第一电感线圈7、第二电感线圈8、第三电感线圈9和电感铁心10组成；第一阻容电路1和第二阻容电路2分别并联在第一电感线圈7的两端组成π型滤波电路，公共端与地连接；第三阻容电路3和第四阻容电路4分别并联在第二电感线圈8的两端组成π型滤波电路，公共端与地连接；第五阻容电路5和第六阻容电路6分别并联在第三电感线圈9的两端组成π型滤波电路，公共端与地连接；第一电感线圈7、第二电感线圈8和第三电感线圈9采用差模式绕制绕在电感铁心10上。电感铁心9采用非晶合金材料（铁硅硼合金）。
由图2知，是实施例1的阻容电路组成原理图。第一阻容电路1、第二阻容电路2、第三阻容电路3、第四阻容电路4、第五阻容电路5和第六阻容电路6分别由一个电阻和一个电容并联组成，这样构成三组低通滤波电路，对高次谐波具有明显的抑制作用，实施例中的电容可以是多个电容（1个，2个，3个等）并联组成的大容量电容。
实施例2：
由图3知,是实施例2的阻容电路组成原理图。各组的阻容电路和电感线圈的连接与实施例相同，只是阻容电路是采用一个电阻和多个电容并联而成，电容并联是由一个电容和二个电容串联后并联组成，两个串联连接的电容的电容量要远小于另一个并联电容的电容量。但是要求两个串联连接的电容的电容量要远小于另一个并联电容的电容量，这样两个小容量串联电容不仅起到滤波效果还可以消除电网涌流瞬间冲击，抑制浪涌原理：根据电路理论可知电容的容抗为1/ωＣ，电容的容量C越小容抗越大，当高频率脉冲冲击时，电容的容抗变得很小，相当于冲击被电容瞬间吸收，对于电网中涌流含量比较大的场合具有明显的抑制作用。
Claims (6)
1.低压大功率无源滤波电路，包括第一阻容电路（1）、第二阻容电路（2）、第三阻容电路（3）、第四阻容电路（4）、第五阻容电路（5）、第六阻容电路（6）、第一电感线圈（7）、第二电感线圈（8）、第三电感线圈（9）和电感铁心（10）组成；其特征在于：第一阻容电路（1）和第二阻容电路（2）分别并联在第一电感线圈（7）的两端组成π型滤波电路，公共端与地连接；第三阻容电路（3）和第四阻容电路（4）分别并联在第二电感线圈（8）的两端组成π型滤波电路，公共端与地连接；第五阻容电路（5）和第六阻容电路（6）分别并联在第三电感线圈（9）的两端组成π型滤波电路，公共端与地连接；第一电感线圈（7）、第二电感线圈（8）和第三电感线圈（9）绕在电感铁心（10）上。
2.根据权利要求1所述的低压大功率无源滤波电路，其特征在于：所述的第一电感线圈（7）、第二电感线圈（8）和第三电感线圈（9）采用差模式绕制绕在电感铁心（10）。
3.根据权利要求1所述的低压大功率无源滤波电路，其特征在于：所述的差模式连接方法是电感的三相穿心导线，绕制时其中一相穿心方向与另外两相穿心方向相反。
4.根据权利要求1所述的低压大功率无源滤波电路，其特征在于：所述的各组阻容电路（1）、（2）、（3）、（4）、（5）和（6）分别由一个电阻和一个电容并联组成，也可以采用一个电阻和多个电容并联组成。
5.根据权利要求1所述的低压大功率无源滤波电路，其特征在于：所述的各组阻容电路（1）、（2）、（3）、（4）、（5）和（6）分别由一个电阻和一个电容和二个电容串联后并联组成，两个串联连接的电容的电容量要远小于另一个并联电容的电容量。
6.根据权利要求1所述的低压大功率无源滤波电路，其特征在于：所述的电感铁心（9）采用铁硅硼合金的非晶合金材料。
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