CN201018406Y - 变频节能控制器谐波抑制装置 - Google Patents

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颜晓英
张元�
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Abstract

本实用新型涉及一种变频节能控制器谐波抑制装置，包括变频器、设有制动电阻的制动单元、电机、输入电抗器、输入滤波器、输出电抗器、输出滤波器和平波电抗器；输入电抗器与输入滤波器电连接，输入滤波器与变频器的输入端电连接，变频器的输入端还接有平波电抗器，在变频器的输出端和电机之间依次电连接有输出电抗器、输出滤波器。这样就提供了一种结构简单、价格低廉的变频节能控制器谐波抑制装置，它具有滤波作用、无功补偿的作用、能有效抑制电力电子装置和其它谐波源的谐波污染的问题、能提高电网质量和系统效率、能提高电网功率因数等特点。

Description

变频节能控制器谐波抑制装置
【技术领域】
本实用新型涉及一种电力谐波滤波器，特别是涉及一种用于变频节能的谐波抑制器。
【背景技术】
变频器是工业调速传动领域中应用较为广泛的设备，由于变频器逆变电路的开关特性，对其供电电源形成了一个典型的非线性负载，变频器在现场通常与其它设备同时运行，例如计算机和传感器，这些设备常常安装得很近，这样可能会造成相互影响。变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏，有时虽不能损坏系统的硬件，但常使微处理器的系统程序运行失控，导致控制失灵，从而造成设备和生产事故，同时以变频器为代表的电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源之一，谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。电力电子装置所产生的谐波污染已成为阻碍电力电子技术自身发展的重大障碍。
【实用新型内容】
本实用新型针对现有技术的上述缺陷，提供了一种结构简单、价格低廉的变频节能控制器谐波抑制装置，它具有滤波作用、无功补偿的作用、能有效抑制电力电子装置和其它谐波源的谐波污染的问题、能提高电网质量和系统效率、能提高电网功率因数等特点。
为了解决上述技术问题，本实用新型包括变频器、设有制动电阻的制动单元、电机、输入电抗器、输入滤波器、输出电抗器、输出滤波器和平波电抗器；输入电抗器与输入滤波器电连接，输入滤波器与变频器的输入端电连接，变频器的输入端还接有平波电抗器，在变频器的输出端和电机之间依次电连接有输出电抗器、输出滤波器。
作为本实用新型的一种优选实施例，输入电抗器前还设有雷击及漏电保护器。
作为本实用新型的一种优选实施例，变频器的输出端还接有线路滤波器，变频器的输出经线路滤波器后变为控制信号输出。
作为本实用新型的一种优选实施例，输出滤波器和电机间还接有噪声滤波器。
本实用新型相对于现有技术的有益效果在于：提供了一种结构简单、价格低廉的变频节能控制器谐波抑制装置，它具有滤波作用、无功补偿的作用、能有效抑制电力电子装置和其它谐波源的谐波污染的问题、能提高电网质量和系统效率、能提高电网功率因数等特点。
【附图说明】
图1是本实用新型的方框原理示意图；
图2是未使用本实用新型前的交流波形图；
图3是本实用新型输出的交流波形图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，本实用新型包括变频器1、设有制动电阻R1的制动单元7、电机8、输入电抗器2、输入滤波器3、输出电抗器4、输出滤波器5和平波电抗器6；输入电抗器2与输入滤波器3电连接，输入滤波器3与变频器1的输入端电连接，变频器1的输入端还接有平波电抗器6，在变频器1的输出端和电机8间依次电连接有输出电抗器4、输出滤波器5。输入电抗器2的输入为交流电网。
作为本实用新型的一种优选实施例，如图1所示，输入电抗器2前还设有雷击及漏电保护器9。雷击及漏电保护器9的输入为交流电网。雷击及漏电保护器9中的漏电保护器起漏电保护的作用，减少系统的误动作；雷击及漏电保护器9中的雷电保护器用于减少雷电冲击保护系统正常运行。
作为本实用新型的一种优选实施例，如图1所示，变频器1的输出端还接有线路滤波器10，变频器1的输出经线路滤波器10后变为控制信号输出。
作为本实用新型的一种优选实施例，如图1所示，输出滤波器5和电机8间还接有噪声滤波器11，可以减少谐波污染造成的干扰。
下面对本实用新型的工作原理做简单的描述：
交流电网经输入电抗器2和输入滤波器3将洁净的交流电送进变频器1的输入端R、S、T，通过平波电抗器6，变频器1得到负载所需要的运行电压和频率，再通过输出电抗器4和输出滤波器5，电机8运行做功。输入电抗器2前还设有雷击及漏电保护器9，雷击及漏电保护器9中的漏电保护器起漏电保护的作用，减少系统的误动作；雷击及漏电保护器9中的雷电保护器用于减少雷电冲击保护系统正常运行。输入电抗器2和输入滤波器3，包含有输入电抗器、输入滤波器和辐射滤波器，用于抑制输入电流的高次谐波，抑制外界无线电干扰，吸收较高具有辐射能量的谐波成分，减少电源浪涌对变频器1的冲击，改善三相电源的不平衡性，提高输入电源的功率因数。平波电抗器6也叫直流电抗器，用于减少直流的高次谐波成分，提高输入电源的功率因数。变频器1用于将直流电压逆变成电机8所需要的交流电压，输出电抗器4、输出滤波器5和线路滤波器10，用于抑制输出电流的高次谐波，抑制外界无线电干扰，吸收较高具有辐射能量的谐波成分，减少变频器输出的浪涌电压，提高输出电源的功率因数，减少电机由高频谐波电流引起的附加转矩，同时由于线路滤波器10串联在变频器控制回路侧，由电感线圈组成，具有良好的共模和差模干扰抑制能力，通过增大电路的阻抗减小频率较高的谐波电流；在需要使用外控端子控制变频器1时，如果控制回路电缆较长，外部环境的干扰有可能从控制回路电缆侵入，造成变频器1误动作，此时将线路滤波器10串联在控制回路电缆上，可以消除干扰。
如图3所示，输入和输出电流都是正弦波，输入功率因数可控，带任何负载时都能使功率因数为1，可获得工频上下任意可控的输出频率。变频器1内置的交流电抗器，它能很好的抑制谐波，同时可以保护整流桥不受电源电压瞬间尖波的影响。
实践表明，如图2所示，未使用本实用新型的谐波电流明显高于本实用新型产生的谐波电流。
为了减少谐波污染造成的干扰，在变频器的输出回路还可安装噪声滤波器。在变频器允许的情况下，降低变频器的载波频率。另外，在大功率变频器中，通常使用12脉冲或18脉冲整流，这样在电源中，通过消除最低次谐波来减少谐波含量。例如12脉冲，最低的谐波是11次、13次、23次、25次谐波。依次类推，对于18脉冲，最低的谐波是17次和19次谐波。
综上所述，通过采用上述结构和方式，就提供了一种结构简单、价格低廉的变频节能控制器谐波抑制装置，就可减少回路阻抗，切断谐波传输路径，将变频器1产生的谐波控制在最小范围内，达到科学合理用电，抑制电网污染，它具有滤波作用、无功补偿的作用、能有效抑制电力电子装置和其它谐波源的谐波污染的问题、能提高电网质量和系统效率、能提高电网功率因数等特点。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (4)

1.变频节能控制器谐波抑制装置，包括变频器(1)、设有制动电阻(R1)的制动单元(7)和电机(8)，其特征在于：还包括输入电抗器(2)、输入滤波器(3)、输出电抗器(4)、输出滤波器(5)和平波电抗器(6)；所述输入电抗器(2)与所述输入滤波器(3)电连接，所述输入滤波器(3)与所述变频器(1)的输入端电连接，所述变频器(1)的输入端还接有所述平波电抗器(6)，在所述变频器(1)的输出端和所述电机(8)之间依次电连接有所述输出电抗器(4)、所述输出滤波器(5)。
2.根据权利要求1所述的变频节能控制器谐波抑制装置，其特征在于：所述输入电抗器(2)前还设有雷击及漏电保护器(9)。
3.根据权利要求1所述的变频节能控制器谐波抑制装置，其特征在于：所述变频器(1)的输出端还接有线路滤波器(10)，所述变频器(1)的输出经所述线路滤波器(10)后变为控制信号输出。
4.根据权利要求1至3任一项所述的变频节能控制器谐波抑制装置，其特征在于：所述输出滤波器(5)和所述电机(8)间还接有噪声滤波器(11)。
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