CN108336735A - 谐振式电力无源滤波器及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种谐振式电力无源滤波器及其调节方法，其中谐振式电力无源滤波器包括第一元器件，谐振电容，阻尼元件和交流电源；所述交流电源，所述阻尼元件，所述谐振电容及所述第一元器件依次电路连接，形成LC串联谐振回路。本发明所提供的谐振式电力无源滤波器及其调节方法采用高倍不饱和技术，基波电流很小，避免无功倒送，滤波器长期工作到谐振模式，克服了传统无源滤波器因失谐造成设备烧毁及其他缺点。

Description

谐振式电力无源滤波器及其调节方法

技术领域

发明涉及本发明涉及电子元器件制备技术领域，尤其涉及一种谐振式电力无源滤波器及其调节方法。

背景技术

电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种，现在用于滤波的电力无源滤波器都是电感和电容不谐振，也叫偏谐式，其滤波效率很差，只有12%左右，同时滤波支路80%以上都是基波无功，造成在滤波的同时基波无功大量回送，增大了附加损耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种谐振式电力无源滤波器及其调节方法。

本发明所提供的谐振式电力无源滤波器，包括第一元器件，谐振电容，阻尼元件和交流电源；所述交流电源，所述阻尼元件，所述谐振电容及所述第一元器件依次电路连接，形成LC串联谐振回路。

本发明所提供的谐振式电力无源滤波器的调节方法，包括如下步骤：

S1用于调节谐振式电力无源滤波器达到线性度倍数工作状态的步骤；

S2用于向谐振式电力无源滤波器的谐振电容加载过载电流从而产生基波电流的步骤；

S3控制基波电流小于或者等于设定的基波电流阈值并控制谐振式电力无源滤波器处于谐振状态；

S4调节谐振式电力无源滤波器的电子阻尼装置从而实现调节电流的步骤。

本发明所提供的谐振式电力无源滤波器及其调节方法采用高倍不饱和技术，基波电流很小，避免无功倒送，滤波器长期工作到谐振模式，克服了传统无源滤波器因失谐造成设备烧毁及其他缺点。

附图说明

图1为本发明实施例一所提供的谐振式电力无源滤波器制备方法示意图；

图2为本发明实施例一所述的谐振式5次谐波滤波器幅频特性曲线示意图；

图3为本发明实施例四所述的谐振式电力无源滤波器的调节方法示意图。

图中标记：

1-第一元器件；2-谐波电容；3-电子阻尼；4-交流电源。

具体实施方式

为使本发明发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，本实施例所提供的谐振式电力无源滤波器，包括第一元器件1，谐振电容2，阻尼元件3和交流电源4；所述交流电源4，所述阻尼元件3，所述谐振电容2及所述第一元器件1依次电路连接，形成LC串联谐振回路。

本实施例所提供的谐振式电力无源滤波器采用高倍不饱和技术，基波电流很小，避免无功倒送，滤波器长期工作到谐振模式，克服了传统无源滤波器因失谐造成设备烧毁及其他缺点。

实施例二

本实施例所提供的谐振式电力无源滤波器，包括第一元器件1，谐振电容2，阻尼元件3和交流电源4；所述交流电源4，所述阻尼元件3，所述谐振电容2及所述第一元器件1依次电路连接，形成LC串联谐振回路。

进一步，所述第一元器件1为电感器。

进一步，所述电感器为空心电感器、线性铁芯电感器、铁氧体电感器或磁粉芯电感器。

本领域技术人员可以理解，所述空心电感器或线性铁芯电感器能保证在谐振时磁路不饱和，电感器电感量足够大，才能和一个容值很小的电容在所滤除谐波的频率下谐振。电感器的绝缘和端电压要大于额定电压的3倍以上，这样才能保证在谐振时安全工作。

进一步，所述电感器为谐振式无源滤波电感器。

本领域技术人员可以理解，所述谐振式无源滤波电感器采用高倍不饱和技术，线性度可达7倍至30倍。本领域技术人员可以理解，所述谐振电容可长期通过7倍至35倍的过载电流，进而本实施例所述的谐振式电力无源滤波器基波电流小，可有效避免电路的无波倒送现象，从而在保留了现有技术无源滤波器功能和优势的基础上，还克服了现有技术中因滤波器失谐造成的设备损坏。

进一步，所述阻尼元件为电子阻尼装置。

本领域技术人员可以理解，所述调节电子阻尼装置可实现调节流过所述谐振式电力无源滤波器的电流来控制所述谐振式电力无源滤波器保持在不超过额定电流的状态，从而避免因所述谐振式电力无源滤波器工作在谐振模式下造成的通过电流过大的问题。

进一步，所述谐振电容为在15倍额定电流下长期工作的电容。

本领域技术人员可以理解，所述在15倍额定电流下长期工作的电容，谐振时电流比正常电流大了十几倍，谐振电容2耐压要大于额定电压4倍。谐振电容容值足够小，这样才能保证无基波无功倒送。

本领域技术人员可以理解，如图2所示的谐振式5次谐波滤波器幅频特性曲线，横轴为谐波次数，纵轴为电流幅值，采用本实施例所述谐振式电力无源滤波器，由于工作在谐振模式，滤波器可能通过很大电流，为了限制流过滤波器的电流，使其不超过额定电流，通过调节电子阻尼装置来调节流过滤波器电流，滤波效率可以提高到87%。

实施例三

本实施例所提供的谐振式电力无源滤波器，包括第一元器件1，谐振电容2，阻尼元件3和交流电源4；所述交流电源4，所述阻尼元件3，所述谐振电容2及所述第一元器件1依次电路连接，形成LC串联谐振回路。

进一步，所述第一元器件1为电抗器。

进一步，所述电抗器为空心电抗器或线性铁芯电抗器。

本领域技术人员可以理解，所述空心电抗器或线性铁芯电抗器能保证在谐振时磁路不饱和，电抗器电感量足够大，才能和一个容值很小的电容在所滤除谐波的频率下谐振。电抗器的绝缘和端电压要大于额定电压的3倍以上，这样才能保证在谐振时安全工作。

进一步，所述电抗器为谐振式无源滤波电抗器。

本领域技术人员可以理解，所述谐振式无源滤波电抗器采用高倍不饱和技术，线性度可达7倍至30倍。本领域技术人员可以理解，所述谐振电容可长期通过7倍至35倍的过载电流，进而本实施例所述的谐振式电力无源滤波器基波电流小，可有效避免电路的无波倒送现象，从而在保留了现有技术无源滤波器功能和优势的基础上，还克服了现有技术中因滤波器失谐造成的设备损坏。

进一步，所述阻尼元件为电子阻尼装置。

本领域技术人员可以理解，所述调节电子阻尼装置可实现调节流过所述谐振式电力无源滤波器的电流来控制所述谐振式电力无源滤波器保持在不超过额定电流的状态，从而避免因所述谐振式电力无源滤波器工作在谐振模式下造成的通过电流过大的问题。

所述谐振电容为在15倍额定电流下长期工作的电容。

本领域技术人员可以理解，所述在15倍额定电流下长期工作的电容，谐振时电流比正常电流大了十几倍，谐振电容耐压要大于额定电压4倍。谐振电容容值足够小，这样才能保证无基波无功倒送。

本领域技术人员可以理解，如图2所示的谐振式5次谐波滤波器幅频特性曲线，横轴为谐波次数，纵轴为电流幅值，采用本实施例所述谐振式电力无源滤波器，由于工作在谐振模式，滤波器可能通过很大电流，为了限制流过滤波器的电流，使其不超过额定电流，通过调节电子阻尼装置来调节流过滤波器电流，滤波效率可以提高到87%。

实施例四

如图3所示，本实施例提供一种谐振式电力无源滤波器的调节方法，包括如下步骤：

S1用于调节谐振式电力无源滤波器达到线性度倍数工作状态的步骤；

S2用于向谐振式电力无源滤波器的谐振电容加载过载电流从而产生基波电流的步骤；

S3控制基波电流小于或者等于设定的基波电流阈值并控制谐振式电力无源滤波器处于谐振状态；

S4调节谐振式电力无源滤波器的电子阻尼从而实现调节电流的步骤。

本领域技术人员可以理解，所述谐振式电力无源滤波器采用高倍不饱和技术，线性度可做到7-30倍。同时采用特别设计的谐振电容可长期通过7-35倍的过载电流。基波电流很小，可避免无功倒送。滤波器长期工作到谐振模式，克服了传统无源滤波器因失谐造成设备烧毁及其他缺点，保留了传统无源滤波器优点。由于工作在谐振模式，滤波器可能通过很大电流，为了限制流过滤波器的电流，使其不超过额定电流，通过调节电子阻尼装置来调节流过滤波器电流。滤波效率可以提高到87%。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种谐振式电力无源滤波器，其特征在于：包括第一元器件（1），谐振电容（2），阻尼元件（3）和交流电源（4）；所述交流电源（4），所述阻尼元件（3），所述谐振电容（2）及所述第一元器件（1）依次电路连接，形成LC串联谐振回路。

2.如权利要求1所述的谐振式电力无源滤波器，其特征在于：所述第一元器件（1）为电感器。

3.如权利要求2所述的谐振式电力无源滤波器，其特征在于：所述电感器为空心电感器、线性铁芯电感器、铁氧体电感器或磁粉芯电感器。

4.如权利要求2所述的谐振式电力无源滤波器，其特征在于：所述电感器为谐振式无源滤波电感器。

5.如权利要求1所述的谐振式电力无源滤波器，其特征在于：所述第一元器件（1）为电抗器。

6.如权利要求5所述的谐振式电力无源滤波器，其特征在于：所述电抗器为空心电抗器或铁芯电抗器。

7.如权利要求5所述的谐振式电力无源滤波器，其特征在于：所述电抗器为谐振式无源滤波电抗器。

8.一种谐振式电力无源滤波器的调节方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1用于调节谐振式电力无源滤波器达到线性度倍数工作状态的步骤；

S2用于向谐振式电力无源滤波器的谐振电容加载过载电流从而产生基波电流的步骤；

S3控制基波电流小于或者等于设定的基波电流阈值并控制谐振式电力无源滤波器处于谐振状态；

S4调节谐振式电力无源滤波器的电子阻尼装置从而实现调节电流的步骤。