CN103414326A - 一种应用于三相变流器的滤波电路 - Google Patents
一种应用于三相变流器的滤波电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103414326A CN103414326A CN2013103297142A CN201310329714A CN103414326A CN 103414326 A CN103414326 A CN 103414326A CN 2013103297142 A CN2013103297142 A CN 2013103297142A CN 201310329714 A CN201310329714 A CN 201310329714A CN 103414326 A CN103414326 A CN 103414326A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inductance
- electric capacity
- pin
- resistance
- filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
本发明涉及对三相变流器性能要求输出高频谐波含量少的滤波电路。所述电路包括：进线电感（L1、L2、L3）；滤波电感（L4、L5、L6、L7、L8、L9）；滤波电容（C1、C2、C3、C6、C7、C8、C11、C12、C13）；阻尼电阻（R1、R2、R3）；桥侧电感（L10、L11、L12）。本发明的有益效果是：1.该发明滤波电路在较低的开关频率下也可以有效的滤除开关频率处以及开关频率倍数次的开关纹波；2.设置了单独的滤波支路，针对某种特定次的纹波电路有更好的吸收效果，同时可以减少流经阻尼电阻的电流，降低阻尼电阻的损耗，提高系统稳定性；3.该电路具有体积小，降低了成本，节省了设计空间。
Description
技术领域
本发明属于电能质量治理与电力节能设备制造领域，尤其涉及对三相变流器性能要求输出高频谐波含量少的滤波电路。
背景技术
随着国民经济的迅速发展和科学技术水平的不断提升，在开展节能增效、建设资源节约型和环境友好型社会的大环境下，我国经济逐渐走进“节能减排、优质高效、低碳工业”的新时期，电力电子产品得到了广泛的应用，随之而来的是电网供电质量日益恶化，电网电压波形畸变，功率因数大大降低，公用电网的谐波危害严重，使得电力系统功率传输能力降低，尤其是开关纹波电流会导致电网电压的严重畸变，对其它用电设备带来严重的危害，滤波电路是专门针对这一块而设计的，它可以减少变流器输出的开关纹波，提高波形质量，滤波电路由于可以兼顾低频段增益和高频段的衰减，是变流器输出滤波器的较好选择，此外，滤波电路参数的选取直接关系到系统的开关纹波滤除和电网谐波补偿效果，影响系统能否稳定工作，因此高性能的滤波电路在设计上是一个难点。
传统的滤波器存在以下问题：
1、较大的滤波电感设计，不仅增加了滤波器的体积，而且增加了损耗和成本；
2、较大的滤波电感设计，增加了控制系统惯性，降低了电流内环的响应速度；
3、滤波电感的增大，将导致电感压降的增加，为了实现控制，需提高三相变流器的直流侧电压，给设计和控制带来了一定的困难。
发明内容
本发明就是针对传统的滤波电路滤波效果差、体积大、成本高等问题，研制了一种应用于三相变流器的滤波电路，它具有滤波精度高、体积小、成本低、稳定性高等优点。
本发明的技术方案是：
一种应用于三相变流器的滤波电路，所述电路包括：进线电感（L1、L2、L3）；滤波电感（L4、L5、L6、L7、L8、L9）；滤波电容（C1、C2、C3、C6、C7、C8、C11、C12、C13）；阻尼电阻（R1、R2、R3）；桥侧电感（L10、L11、L12）；
其特征在于：
三相变流器的A相连接电感（L1）的一端，电感（L1）的另一端与电感（L4）的1脚、电感（L5）的1脚和3脚、电阻（R1）的一端、电感（L10）的一端连接，电感（L4）的4脚和3脚连接，电感（L5）的2脚和4脚连接，电感（L4）的2脚和电容（C1）连接，电感（L5）的2脚和电容（C2）连接，电阻（R1）的另一端和电容（C3）连接，电容（C1、C2、C3）的另一端连接到电感（L11），电感（L11）的另一端与三相变流器连接；
三相变流器的B相连接电感（L2）的一端，电感（L2）的另一端与电感（L6）的1脚、（L7）的1脚和3脚、电阻（R2）的一端、电感（L12）的一端连接，电感（L6）的2脚和电容（C6）连接，电感（L7）的2脚和电容（C7）连接，电阻（R2）的另一端和电容（C8）连接，电容（C6、C7、C8）的另一端连接到电感（L12），电感（L12）的另一端与三相变流器连接；
三相变流器的C相连接电感（L3）的一端，电感（L3）的另一端与电感（L8）的1脚、（L9）的1脚和3脚、电阻（R3）的一端、电感（L10）的一端连接，电感（L8）的2脚和电容（C11）连接，电感（L9）的2脚和电容（C12）连接，电阻（R3）的另一端和电容（C13）连接，电容（C11、C12、C13）的另一端连接到电感（L10），电感（L10）的另一端与三相变流器连接；
其中：
所述电感（L4）和电容（C1）构成单倍开关频率处吸收支路，所述电感（L5）和电容（C2）构成两倍开关频率处的吸收支路；其它的高频谐波电流均由电阻（R1）和电容（C3）的串联支路吸收高频谐波电流，电阻（R1）抑制该支路的谐振峰值；
所述电感（L6）和电容（C6）构成单倍开关频率处吸收支路，所述电感（L7）和电容（C7）构成两倍开关频率处的吸收支路；其它的高频谐波电流均由电阻（R2）和电容（C8）的串联支路吸收高频谐波电流，电阻（R2）抑制该支路的谐振峰值；
所述电感（L8）和电容（C11）构成单倍开关频率处吸收支路，所述电感（L9）和电容（C12）构成两倍开关频率处的吸收支路；其它的高频谐波电流均由电阻（R3）和电容（C13）的串联支路吸收高频谐波电流，电阻（R3）抑制该支路的谐振峰值。
进一步的，所述电阻（R1）和电容（C3）的串联支路还并联有电容（C4、C5），电阻（R2）和电容（C8）的串联支路还并联有电容（C9、C10），电阻（R3）和电容（C13）的串联支路还并联有电容（C14、C15）；所述并联的电容（C4、C5）、（C9、C10）、（C14、C15）起分流的作用。
本发明的有益效果是：
1、该发明滤波电路在较低的开关频率下也可以有效的滤除开关频率处以及开关频率倍数次的开关纹波，改善了输出波形，大大减少了对电网的污染，特别适合应用于大容量的变流器装置；
2、设置了单独的滤波支路，针对某种特定次的纹波电路有更好的吸收效果，同时可以减少流经阻尼电阻的电流，降低阻尼电阻的损耗，同样阻尼电阻能抑制中频段的谐振峰，提高系统稳定性；
3、该电路具有体积小，降低了成本，节省了设计空间，并且元件设计灵活，可根据不同的开关频率调整相应的参数便可达到相应的滤波效果。
附图说明
图1为本发明的三相三线系统电路结构示意图。
图2为本发明滤波电路输入波形示意图。
图3为本发明滤波电路输出波形示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示，本发明一种应用于三相变流器的滤波电路，该电路包括：
进线电感L1、L2、L3；
滤波电感L4、L5、L6、L7、L8、L9；
滤波电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15；
阻尼电阻R1、R2、R3；
桥侧电感L10、L11、L12；
其中，以A相为例，A相连接电感L1的一端，电感L1的另一端与电感L4的1脚、L5的1脚和3脚、电阻R1的一端、电容C4和C5的一端、电感L10的一端连接，L4的4脚和3脚连接，L5的2脚和4脚连接，L4的2脚和C1连接，L5的2脚和C2连接，R1的另一端和C3连接，C1、C2、C3、C5、C4的另一端连接到L11，L11的另一端与三相变流器连接，其它两相叙述与上接法相同。
以70KW变流器为例，开关频率为16K，各个元件的参数如下：
进线电感L1、L2、L3感值为40uH；
滤波电感L4、L5、L6、L7、L8、L9感值为46uH；
滤波电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15容值为2.2uF；
阻尼电阻R1、R2、R3阻值为6欧姆；
其中L4和C1构成单倍开关频率处吸收支路，L5和C2构成两倍开关频率处的吸收支路，其原理是两条支路在工作的过程中会发生谐振，针对某个频率点来说是低阻抗回路，所以该条支路会吸收该频率附近的纹波电流，只要调整电容和电感的参数就可以改变谐振频率点，从而可针对不同的开关频率的变流器进行灵活设计。图2为输入滤波电路前的电流FFT分析，由图2得：
16KHz谐波含量：Ia=10D/20=1018.3/20=8.22A
32KHz谐波含量：Ia=10D/20=1013.9/20=4.95A
进入滤波电路前16K、32K处的纹波电流较大。
图3为经过滤波电路后电流的FFT分析，由图3得：
16KHz谐波含量：
Ia=10D/20=10-9.35/20=0.341A
32KHz谐波含量：
Ia=10D/20=10-12.5/20=0.237A
16K、32K处的开关纹波大大减少，效果明显。
Claims (2)
1.一种应用于三相变流器的滤波电路，所述电路包括：进线电感（L1、L2、L3）；滤波电感（L4、L5、L6、L7、L8、L9）；滤波电容（C1、C2、C3、C6、C7、C8、C11、C12、C13）；阻尼电阻（R1、R2、R3）；桥侧电感（L10、L11、L12）；
其特征在于：
三相变流器的A相连接电感（L1）的一端，电感（L1）的另一端与电感（L4）的1脚、电感（L5）的1脚和3脚、电阻（R1）的一端、电感（L10）的一端连接，电感（L4）的4脚和3脚连接，电感（L5）的2脚和4脚连接，电感（L4）的2脚和电容（C1）连接，电感（L5）的2脚和电容（C2）连接，电阻（R1）的另一端和电容（C3）连接，电容（C1、C2、C3）的另一端连接到电感（L11），电感（L11）的另一端与三相变流器连接；
三相变流器的B相连接电感（L2）的一端，电感（L2）的另一端与电感（L6）的1脚、（L7）的1脚和3脚、电阻（R2）的一端、电感（L12）的一端连接，电感（L6）的2脚和电容（C6）连接，电感（L7）的2脚和电容（C7）连接，电阻（R2）的另一端和电容（C8）连接，电容（C6、C7、C8）的另一端连接到电感（L12），电感（L12）的另一端与三相变流器连接；
三相变流器的C相连接电感（L3）的一端，电感（L3）的另一端与电感（L8）的1脚、（L9）的1脚和3脚、电阻（R3）的一端、电感（L10）的一端连接，电感（L8）的2脚和电容（C11）连接，电感（L9）的2脚和电容（C12）连接，电阻（R3）的另一端和电容（C13）连接，电容（C11、C12、C13）的另一端连接到电感（L10），电感（L10）的另一端与三相变流器连接；
其中：
所述电感（L4）和电容（C1）构成单倍开关频率处吸收支路，所述电感（L5）和电容（C2）构成两倍开关频率处的吸收支路；其它的高频谐波电流均由电阻（R1）和电容（C3）的串联支路吸收高频谐波电流，电阻（R1）抑制该支路的谐振峰值；
所述电感（L6）和电容（C6）构成单倍开关频率处吸收支路，所述电感（L7）和电容（C7）构成两倍开关频率处的吸收支路；其它的高频谐波电流均由电阻（R2）和电容（C8）的串联支路吸收高频谐波电流，电阻（R2）抑制该支路的谐振峰值；
所述电感（L8）和电容（C11）构成单倍开关频率处吸收支路，所述电感（L9）和电容（C12）构成两倍开关频率处的吸收支路；其它的高频谐波电流均由电阻（R3）和电容（C13）的串联支路吸收高频谐波电流，电阻（R3）抑制该支路的谐振峰值。
2.根据权利要求1所述的一种应用于三相变流器的滤波电路，其特征在于：所述电阻（R1）和电容（C3）的串联支路还并联有电容（C4、C5），电阻（R2）和电容（C8）的串联支路还并联有电容（C9、C10），电阻（R3）和电容（C13）的串联支路还并联有电容（C14、C15）；所述并联的电容（C4、C5）、（C9、C10）、（C14、C15）起分流的作用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310329714.2A CN103414326B (zh) | 2013-07-31 | 2013-07-31 | 一种应用于三相变流器的滤波电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310329714.2A CN103414326B (zh) | 2013-07-31 | 2013-07-31 | 一种应用于三相变流器的滤波电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103414326A true CN103414326A (zh) | 2013-11-27 |
| CN103414326B CN103414326B (zh) | 2015-11-25 |
Family
ID=49607318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310329714.2A Active CN103414326B (zh) | 2013-07-31 | 2013-07-31 | 一种应用于三相变流器的滤波电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103414326B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108183600A (zh) * | 2016-12-08 | 2018-06-19 | 奥迪股份公司 | 用于机动车的转换器和机动车 |
| CN108450038A (zh) * | 2015-07-23 | 2018-08-24 | 比厄吉特·施多克 | 用于能源网络中的中性导体电流补偿的滤波电路 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040090803A1 (en) * | 2002-05-24 | 2004-05-13 | David Kerstetter | AC power line filter |
| CN201868880U (zh) * | 2010-12-06 | 2011-06-15 | 广东雅达电子股份有限公司 | 应用于有源电力滤波器与系统相连的五阶滤波电路 |
| CN202395452U (zh) * | 2012-01-06 | 2012-08-22 | 中南大学 | 混合型有源电力滤波器 |
| CN203445778U (zh) * | 2013-07-31 | 2014-02-19 | 廊坊英博电气有限公司 | 一种应用于三相变流器的滤波电路 |
-
2013
- 2013-07-31 CN CN201310329714.2A patent/CN103414326B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040090803A1 (en) * | 2002-05-24 | 2004-05-13 | David Kerstetter | AC power line filter |
| CN201868880U (zh) * | 2010-12-06 | 2011-06-15 | 广东雅达电子股份有限公司 | 应用于有源电力滤波器与系统相连的五阶滤波电路 |
| CN202395452U (zh) * | 2012-01-06 | 2012-08-22 | 中南大学 | 混合型有源电力滤波器 |
| CN203445778U (zh) * | 2013-07-31 | 2014-02-19 | 廊坊英博电气有限公司 | 一种应用于三相变流器的滤波电路 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108450038A (zh) * | 2015-07-23 | 2018-08-24 | 比厄吉特·施多克 | 用于能源网络中的中性导体电流补偿的滤波电路 |
| CN108450038B (zh) * | 2015-07-23 | 2022-04-05 | 比厄吉特·施多克 | 用于能源网络中的中性导体电流补偿的滤波电路 |
| CN108183600A (zh) * | 2016-12-08 | 2018-06-19 | 奥迪股份公司 | 用于机动车的转换器和机动车 |
| CN108183600B (zh) * | 2016-12-08 | 2020-08-04 | 奥迪股份公司 | 用于机动车的转换器和机动车 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103414326B (zh) | 2015-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102709917B (zh) | 一种基于igbt控制高压的动态无功补偿装置 | |
| CN103346708B (zh) | 电动机分级变频重载软起动与谐波滤波一体化方法 | |
| CN202870157U (zh) | 光信号隔离的高压高精度过零检测电路 | |
| CN203445778U (zh) | 一种应用于三相变流器的滤波电路 | |
| CN103414326B (zh) | 一种应用于三相变流器的滤波电路 | |
| CN103312135B (zh) | 用于可调精密直流大电流源的降低纹波和抑制噪声电路及控制方法 | |
| CN106208772A (zh) | 高频链矩阵式逆变器并联改进虚拟阻抗及功率滤波的方法 | |
| CN201229838Y (zh) | 干式整流变压器 | |
| CN201860109U (zh) | 石油钻井发电机组滤波补偿节能装置 | |
| CN104037769A (zh) | 一种单相papf输出lcl滤波器的参数设计方法 | |
| CN208754063U (zh) | 一种谐波能量回收利用电路 | |
| CN203457064U (zh) | 等离子体高频高压电源 | |
| CN207652304U (zh) | 低成本的高频滤波电路 | |
| CN104393600A (zh) | 三阶阻基波高通滤波装置及有该滤波装置的电力供电系统 | |
| CN203522667U (zh) | 滤波参数可调的高通滤波器 | |
| CN103236700B (zh) | 一种减小饱和电抗器谐波的装置 | |
| CN202997568U (zh) | 基于s7-200的动态调谐无源滤波装置 | |
| CN2872699Y (zh) | 负互感滤波器 | |
| CN202260456U (zh) | 牵引供电用和三相电力供电系统用二阶阻波高通滤波装置 | |
| CN202334291U (zh) | 一种变频器多级emi滤波电路 | |
| CN201985526U (zh) | 并联型混合滤波补偿装置 | |
| CN209345016U (zh) | 一种三相转二相供电装置 | |
| CN204030285U (zh) | 有源电力滤波器接线柜 | |
| CN202651786U (zh) | 电力高节能变频补偿器 | |
| CN204243760U (zh) | 三阶阻基波高通滤波装置及有该滤波装置的电力供电系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201014 Address after: 065001 No. 68 Lotus Road, Langfang economic and Technological Development Zone, Hebei, China Patentee after: LANGFANG IN-POWER ELECTRIC Co.,Ltd. Patentee after: BEIJING IN-POWER ELECTRIC Co.,Ltd. Address before: 065001 No. 68 Lotus Road, Langfang economic and Technological Development Zone, Hebei, China Patentee before: LANGFANG IN-POWER ELECTRIC Co.,Ltd. Patentee before: BEIJING IN-POWER ELECTRIC Co.,Ltd. Patentee before: BEIJING IN-POWER NEW ENERGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |