CN201789304U - 三相整流无功补偿电路 - Google Patents

三相整流无功补偿电路 Download PDF

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Abstract

一种三相整流无功补偿电路，其特征在于：包括三相整流模块和无功补偿模块，无功补偿模块并联接入三相整流模块。本实用新型由于三相整流无功补偿电路采用了U、V、W三相分别对中性线进行倍压整流、滤波和主动无功功率补偿，其中主动无功功率补偿采用了主动PFC补偿电路，在主动无功补偿的同时，对电路中的次生谐波有很好的抑制作用，真正实现了功率因数实时补偿，不会造成过补偿和欠补偿的问题，功率因数可达到0.98。

Description

三相整流无功补偿电路
技术领域
本实用新型涉及一种三相整流无功补偿电路。
背景技术
目前由于交流电网电压和负载的非恒定性，整流电路会产生大量且变化的滞后无功功率，功率因数偏低，不符合电网要求，因此必须进行无功功率补偿，以满足其要求。而三相同时补偿技术复杂且很难控制，很容易造成的过补偿和欠补偿的问题。
实用新型内容
根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种可以克服上述缺陷，能自动完成无功补偿且能滤掉电路中的各种次生谐波的三相整流无功补偿电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三相整流无功补偿电路，其特征在于：包括三相整流模块和无功补偿模块，无功补偿模块并联接入三相整流模块。
所述的三相整流模块包括U相对中性线倍压整流电路、V相对中性线倍压整流电路和W相对中性线倍压整流电路，这三部分电路通过中性线N相互连接。
所述的无功补偿模块包括分别与U相对中性线倍压整流电路、V相对中性线倍压整流电路和W相对中性线倍压整流电路相连接的U相主动无功补偿和谐波处理电路、V相主动无功补偿和谐波处理电路和W相主动无功补偿和谐波处理电路。
所述的U相对中性线倍压整流电路包括L1，L1连接由D1、D2、D3、D4所组成的整流桥的输入端，D1、D2、D3、D4所组成的整流桥的输出端连接C1、C2。
所述的V相对中性线倍压整流电路包括L2，L2连接由D5、D6、D7、D8所组成的整流桥的输入端，D5、D6、D7、D8所组成的整流桥的输出端连接C3、C4。
所述的W相对中性线倍压整流电路包括L3，L3连接由D9、D10、D11、D12所组成的整流桥的输入端，D9、D10、D11、D12所组成的整流桥的输出端连接C5、C6。
所述的U相主动无功补偿和谐波处理电路包括主动PFC1和主动PFC2，主动PFC1与D1、D2和中性线N并联连接，主动PFC2与D3、D4和中性线N并联连接。
所述的V相主动无功补偿和谐波处理电路包括主动PFC3和主动PFC4，主动PFC3与D5、D6和中性线N并联连接，主动PFC4与D7、D8和中性线N并联连接。
所述的W相主动无功补偿和谐波处理电路包括主动PFC5和主动PFC6，主动PFC5与D9、D10和中性线N并联连接，主动PFC6与D11、D12和中性线N并联连接。
本实用新型所具有的有益效果是：由于三相整流无功补偿电路采用了U、V、W三相分别对中性线进行倍压整流、滤波和主动无功功率补偿，其中主动无功功率补偿采用了主动PFC补偿电路，在主动无功补偿的同时，对电路中的次生谐波有很好的抑制作用，真正实现了功率因数实时补偿，不会造成过补偿和欠补偿的问题，功率因数可达到0.98。
附图说明
图1是本实用新型电路框图。
图2是本实用新型结构原理图。
图3是本实用新型U相整流无功补偿结构原理图。
图4是单相正半周期电流滞后电压图。
图5是单相正半周期整流补偿后电压电流图。
图6是单相负半周期电流滞后电压图。
图7是单相负半周期整流补偿后电压电流图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：
如图1～图7所示：一种三相整流无功补偿电路，其特征在于：包括三相整流模块和无功补偿模块，无功补偿模块并联接入三相整流模块。所述的三相整流模块包括U相对中性线倍压整流电路、V相对中性线倍压整流电路和W相对中性线倍压整流电路，这三部分电路通过中性线N并联倍压整流后，产生三相正电压和三相负电压，这三相正电压相互并联，三相负电压相互并联，然后产生整流后总的直流电压。所述的无功补偿模块包括分别与U相对中性线倍压整流电路、V相对中性线倍压整流电路和W相对中性线倍压整流电路相连接的U相主动无功补偿和谐波处理电路、V相主动无功补偿和谐波处理电路和W相主动无功补偿和谐波处理电路。所述的U相对中性线倍压整流电路包括L1，L1连接由D1、D2、D3、D4所组成的整流桥的输入端，D1、D2、D3、D4所组成的整流桥的输出端连接C1、C2。所述的V相对中性线倍压整流电路包括L2，L2连接由D5、D6、D7、D8所组成的整流桥的输入端，D5、D6、D7、D8所组成的整流桥的输出端连接C3、C4。所述的W相对中性线倍压整流电路包括L3，L3连接由D9、D10、D11、D12所组成的整流桥的输入端，D9、D10、D11、D12所组成的整流桥的输出端连接C5、C6。所述的U相主动无功补偿和谐波处理电路包括主动PFC1和主动PFC2，主动PFC1与D1、D2和中性线N并联连接，主动PFC2与D3、D4和中性线N并联连接。所述的V相主动无功补偿和谐波处理电路包括主动PFC3和主动PFC4，主动PFC3与D5、D6和中性线N并联连接，主动PFC4与D7、D8和中性线N并联连接。所述的W相主动无功补偿和谐波处理电路包括主动PFC5和主动PFC6，主动PFC5与D9、D10和中性线N并联连接，主动PFC6与D11、D12和中性线N并联连接。
结合图3介绍U相整流无功补偿电路工作过程，当U相AC在正半周期时，电流从～U相到L1到D1再到D2再到C1正极到N(中性线)形成闭合回路，当U相AC在负半周期时，电流通过N(中性线)到C2正极再到D4再到D3到L1到～U相形成闭合回路完成U相倍压整流和滤波。
U相进行无功补偿时，当主动PFC1检测到AC正半周期电压和电流出现相位差时如图3，就是说电路供电电路在正半周期时出现无功功率，主动PFC1就会动作，对电流的相位进行补偿，或者说主动的使AC正半周期电压和电流进行同相处理如图4，完成对供电过程无用功的补偿。
当主动PFC2检测到AC负半周期电压和电流出现相位差时，就是说电路供电电路在负半周期时出现无功功率如图5，主动PFC2就会动作，对电流的相位进行补偿，或者说主动的使AC负半周期电压和电流进行同相处理如图6，完成对供电过程无用功的补偿。
其他相整流同U相只是相位差为120。，在各相完成整流以后，并联起来使用。
主动PFC电路在于使AC电流跟随AC电压的变化，一个是相位因素，另一个是波形畸变因素，而主动PFC通过电抗器L1，L2，L3的储能提高功率因数。使电流电压同相位，同时也减少电流谐波分量。
图4、图6中虚线表示电流波形，实线表示电压波形，图5、图7中实线表示电压波形，曲线表示补偿后的电流波形。
主动PFC电路为目前成熟电路，不再赘述。

Claims (9)

1.一种三相整流无功补偿电路，其特征在于：包括三相整流模块和无功补偿模块，无功补偿模块并联接入三相整流模块。
2.根据权利要求1所述的三相整流无功补偿电路，其特征在于：所述的三相整流模块包括U相对中性线倍压整流电路、V相对中性线倍压整流电路和W相对中性线倍压整流电路，这三部分电路通过中性线N相互并联连接。
3.根据权利要求1所述的三相整流无功补偿电路，其特征在于：所述的无功补偿模块包括分别与U相对中性线倍压整流电路、V相对中性线倍压整流电路和W相对中性线倍压整流电路相连接的U相主动无功补偿和谐波处理电路、V相主动无功补偿和谐波处理电路和W相主动无功补偿和谐波处理电路。
4.根据权利要求2所述的三相整流无功补偿电路，其特征在于：所述的U相对中性线倍压整流电路包括L1，L1连接由D1、D2、D3、D4所组成的整流桥的输入端，D1、D2、D3、D4所组成的整流桥的输出端连接C1、C2。
5.根据权利要求2所述的三相整流无功补偿电路，其特征在于：所述的V相对中性线倍压整流电路包括L2，L2连接由D5、D6、D7、D8所组成的整流桥的输入端，D5、D6、D7、D8所组成的整流桥的输出端连接C3、C4。
6.根据权利要求2所述的三相整流无功补偿电路，其特征在于：所述的W相对中性线倍压整流电路包括L3，L3连接由D9、D10、D11、D12所组成的整流桥的输入端，D9、D10、D11、D12所组成的整流桥的输出端连接C5、C6。
7.根据权利要求3所述的三相整流无功补偿电路，其特征在于：所述的U相主动无功补偿和谐波处理电路包括主动PFC1和主动PFC2，主动PFC1与D1、D2和中性线N并联连接，主动PFC2与D3、D4和中性线N并联连接。
8.根据权利要求3所述的三相整流无功补偿电路，其特征在于：所述的V相主动无功补偿和谐波处理电路包括主动PFC3和主动PFC4，主动PFC3与D5、D6和中性线N并联连接，主动PFC4与D7、D8和中性线N并联连接。
9.根据权利要求3所述的三相整流无功补偿电路，其特征在于：所述的W相主动无功补偿和谐波处理电路包括主动PFC5和主动PFC6，主动PFC5与D9、D10和中性线N并联连接，主动PFC6与D11、D12和中性线N并联连接。
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