CN112383258A - 用于改善变频器输出电压失真度的控制装置 - Google Patents

用于改善变频器输出电压失真度的控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于改善变频器输出电压失真度的控制装置，包括设置于变频器输出端与负载之间的低通滤波器，还包括设置于低通滤波器与负载之间的控制滤波机构，所述控制滤波机构包括PLC控制器、接触器K1和电容U4~U6；接触器K1与PLC控制器电连接，电容U4~U6分别与接触器K1连接。本发明通过对变频器输出频率的判断，在线控制滤波电容的投入与断开，从而对滤波参数进行动态调整，改善变频器在50Hz～100Hz的频率下的输出电压失真度，消除该频率段的高次谐波，从而提高滤波效果。

Description

用于改善变频器输出电压失真度的控制装置
技术领域
本发明属于变频器控制领域，具体涉及一种用于改善变频器输出电压失真度的控制装置。
背景技术
变频器作为电机的驱动装置，其驱动波形的质量对电机的影响较大，若驱动波形中含有大量的谐波，变频器长期工作下会使电机发热量增大，造成绝缘老化，影响电机的使用寿命。当前变频器的滤波器只是针对固定频率进行设计，在固定频率下可以有效滤除变频器输出波形中的高次谐波，使变频器输出电压失真度满足电机使用要求。因为滤波器是针对固定频率进行设计的，在其它频率段滤波效果就会大幅下降，尤其是在50Hz～100Hz的频率下，由于滤波器滤波参数的不匹配，滤波器已失去作用，变频器输出电压失真度由于高次谐波过大测量仪器已无法测量，这会对驱动电机造成非常不利的影响。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在在50Hz～100Hz的频率下滤波器失效的缺点而提出的，其目的是提供一种用于改善变频器输出电压失真度的控制装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于改善变频器输出电压失真度的控制装置，包括设置于变频器输出端与负载之间的低通滤波器，还包括设置于低通滤波器与负载之间的控制滤波机构，所述控制滤波机构包括PLC控制器、接触器K1和电容U4~U6；接触器K1与PLC控制器电连接，电容U4~U6分别与接触器K1连接。
在上述技术方案中，所述低通滤波器由电感F1~F3和电容U1~U3组成。
在上述技术方案中，所述电感F1的输入端连接变频器输出端的A相，电感F1的输出端与电容U1一端相连后接至负载的A相驱动端。
在上述技术方案中，所述电感F2的输入端连接变频器输出端的B相，电感F2的输出端与电容U2一端相连后接至负载的B相驱动端。
在上述技术方案中，所述电感F3的输入端连接变频器输出端的C相，电感F3的输出端与电容U3一端相连后接至负载的C相驱动端。
在上述技术方案中，所述电容U1、电容U2、电容U3的另一端并联。
在上述技术方案中，所述电容U4一端连接接触器K1的常开触点2T1端子，电容U5一端连接接触器K1的常开触点4T2端子，电容U6一端连接接触器K1的常开触点6T3端子，电容U4、电容U5、电容U6另一端并联。
在上述技术方案中，所述接触器K1的常开触点1L1、3L2、5L3端子分别连接负载的A相、B相、C相驱动端。
在上述技术方案中，当所述接触器K1吸合时，电容U1与U4并联，电容U2与U5并联，电容U3与U6并联。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种用于改善变频器输出电压失真度的控制装置，通过对变频器输出频率的判断，在线控制滤波电容的投入与断开，从而对滤波参数进行动态调整，改善变频器在50Hz～100Hz的频率下的输出电压失真度，消除该频率段的高次谐波，从而提高滤波效果。
附图说明
图1是本发明用于改善变频器输出电压失真度的控制装置的示意电路图。
其中：
1 变频器输出端 2 负载
3 低通滤波器 4 控制滤波机构。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明用于改善变频器输出电压失真度的控制装置的技术方案。
如图1所示，一种用于改善变频器输出电压失真度的控制装置，包括设置于变频器输出端1与负载2之间的低通滤波器3、设置于低通滤波器3与负载2之间的控制滤波机构4，所述控制滤波机构4包括PLC控制器、接触器K1和电容U4~U6；接触器K1与PLC控制器电连接，电容U4~U6分别与接触器K1连接；电容U4一端连接接触器K1的常开触点2T1端子，电容U5一端连接接触器K1的常开触点4T2端子，电容U6一端连接接触器K1的常开触点6T3端子，电容U4、电容U5、电容U6另一端并联；接触器K1的常开触点1L1、3L2、5L3端子分别连接负载2的A相、B相、C相驱动端。
当所述接触器K1吸合时，电容U1与U4并联，电容U2与U5并联，电容U3与U6并联。
所述低通滤波器3由电感F1~F3和电容U1~U3组成；电感F1的输入端连接变频器输出端1的A相，电感F1的输出端与电容U1一端相连后接至负载2的A相驱动端；电感F2的输入端连接变频器输出端1的B相，电感F2的输出端与电容U2一端相连后接至负载2的B相驱动端；电感F3的输入端连接变频器输出端1的C相，电感F3的输出端与电容U3一端相连后接至负载2的C相驱动端；电容U1、电容U2、电容U3的另一端并联。
本发明的工作原理：
在变频器原有滤波器上通过接触器并接一组滤波电容，在变频器50Hz～100Hz的输出频率下，通过PLC控制接触器的吸合，从而控制滤波电容的投入，以此对滤波参数进行实施调整，已达到改善变频器输出电压失真度的目的。
原变频器三相逆变输出经过电感电容组成的低通滤波器驱动电机负载工作，仅采用低通滤波器控制。在该连接方式下，变频器在固定频率下输出电压失真度可以达到5%以内，满足驱动电机负载的使用要求，但随着变频器输出频率的降低，当前滤波参数已无法匹配，导致滤波效果变差，在50Hz～100Hz输出频率下，输出电压失真度过大已无法测量，因此在变频器输出端增加一套控制装置，对滤波参数进行实时改变，使其与该频率进行匹配，可有效改善该频率段输出电压失真度，将电压失真度控制在30%以内，满足该频率段下电机负载的驱动要求。
增加本发明控制滤波机构之后，在变频器工作在50Hz～100Hz输出频率下，通过PLC控制接触器K1的吸合，将电容并接在变频器的输出端，此时电容U1与U4并联，电容U2与U5并联，电容U3与U6并联，电容值发生改变，以此来实现对滤波参数的改变，使该频率下变频器的滤波效果得到大幅度提升，有效去除高次谐波对输出电压的影响，从而改善变频器的输出电压失真度。
本发明控制接触器投入滤波电容后通过对滤波参数的改变可将输出电压失真度减小到30%以内，大幅度降低了输出电压失真度。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种用于改善变频器输出电压失真度的控制装置，包括设置于变频器输出端（1）与负载（2）之间的低通滤波器（3），其特征在于：还包括设置于低通滤波器（3）与负载（2）之间的控制滤波机构（4），所述控制滤波机构（4）包括PLC控制器、接触器K1和电容U4~U6；接触器K1与PLC控制器电连接，电容U4~U6分别与接触器K1连接。
2.根据权利要求1所述的用于改善变频器输出电压失真度的控制装置，其特征在于：所述低通滤波器（3）由电感F1~F3和电容U1~U3组成。
3.根据权利要求2所述的用于改善变频器输出电压失真度的控制装置，其特征在于：所述电感F1的输入端连接变频器输出端（1）的A相，电感F1的输出端与电容U1一端相连后接至负载（2）的A相驱动端。
4.根据权利要求2所述的用于改善变频器输出电压失真度的控制装置，其特征在于：所述电感F2的输入端连接变频器输出端（1）的B相，电感F2的输出端与电容U2一端相连后接至负载（2）的B相驱动端。
5.根据权利要求2所述的用于改善变频器输出电压失真度的控制装置，其特征在于：所述电感F3的输入端连接变频器输出端（1）的C相，电感F3的输出端与电容U3一端相连后接至负载（2）的C相驱动端。
6.根据权利要求2所述的用于改善变频器输出电压失真度的控制装置，其特征在于：所述电容U1、电容U2、电容U3的另一端并联。
7.根据权利要求1所述的用于改善变频器输出电压失真度的控制装置，其特征在于：所述电容U4一端连接接触器K1的常开触点2T1端子，电容U5一端连接接触器K1的常开触点4T2端子，电容U6一端连接接触器K1的常开触点6T3端子，电容U4、电容U5、电容U6另一端并联。
8.根据权利要求1所述的用于改善变频器输出电压失真度的控制装置，其特征在于：所述接触器K1的常开触点1L1、3L2、5L3端子分别连接负载（2）的A相、B相、C相驱动端。
9.根据权利要求1所述的用于改善变频器输出电压失真度的控制装置，其特征在于：当所述接触器K1吸合时，电容U1与U4并联，电容U2与U5并联，电容U3与U6并联。
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