專利名稱：具有諧波抑制功能的旋轉(zhuǎn)型無功功率調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有諧波抑制功能的無功功率調(diào)整裝置，屬于電機(jī)和電力電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電力電子裝置的應(yīng)用日益廣泛，電網(wǎng)中的諧波污染日益嚴(yán)重。另外，許多電力電子裝置的功率因數(shù)很低，也給電網(wǎng)帶來額外負(fù)擔(dān)并影響供電質(zhì)量。因此消除諧波污染并提高功率因數(shù)，已成為電力電子技術(shù)中的一個(gè)重大課題。用于補(bǔ)償無功功率的典型裝置有靜止無功補(bǔ)償器SVC。在SVC裝置中，主要有固定電容器加晶閘管控制電抗器(FC+TCR)和晶閘管投切電容器(TSC)等類型。前者應(yīng)用較多。近年來出現(xiàn)采用GTO構(gòu)成的自換向變流器，通常稱為靜止無功發(fā)生器(SVG)，也有人稱為高級靜止無功補(bǔ)償器(ASVC)，或靜止調(diào)相機(jī)(STATCON)，它既可提供滯后的無功功率，又可提供超前的無功功率。用于補(bǔ)償諧波的典型裝置為電力有源濾波器。但是由于靜止無功補(bǔ)償器、靜止無功發(fā)生器及電力有源濾波器都采用功率半導(dǎo)體器件，這一方面會提高裝置的成本，另一方面也會降低裝置的可靠性，而且裝置的過載能力低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有諧波抑制功能的旋轉(zhuǎn)型無功功率調(diào)整裝置，以克服現(xiàn)有的無功補(bǔ)償裝置成本高，裝置的可靠性低、過載能力低的缺陷。它包括繞線型感應(yīng)電機(jī)、轉(zhuǎn)子角度控制裝置和三個(gè)電容器，轉(zhuǎn)子角度控制裝置的輸出軸與繞線型感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸固定并同軸心，繞線型感應(yīng)電機(jī)的三相轉(zhuǎn)子繞組的A、B和C相繞組分別通過一個(gè)電容器連接在繞線型感應(yīng)電機(jī)的三相定子繞組的A、B和C相繞組上。本發(fā)明工作時(shí)，繞線型感應(yīng)電機(jī)的三相定子繞組連接到電力系統(tǒng)的三相電路中，從而建立了定子旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場“切割”繞線型感應(yīng)電機(jī)的三相轉(zhuǎn)子繞組，并在三相轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動勢，通過轉(zhuǎn)子角度控制裝置調(diào)整轉(zhuǎn)子的角度，便可以調(diào)整三相轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動勢的大小和相位，從而改變施加在電容器兩端電壓的大小，因此可以改變電容器儲能的容量，即改變了電容器向電力系統(tǒng)輸出無功功率的大小。本發(fā)明把感應(yīng)電機(jī)與電容器并聯(lián)，構(gòu)成一種旋轉(zhuǎn)型無功功率調(diào)整裝置，所使用的部件成本低、抗過載能力強(qiáng)、不產(chǎn)生新的諧波、可靠性高，克服了現(xiàn)有的無功補(bǔ)償裝置所存在的這方面缺陷，因此在電力系統(tǒng)以及電網(wǎng)終端用戶具有良好的應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式。它由繞線型感應(yīng)電機(jī)、轉(zhuǎn)子角度控制裝置8和三個(gè)電容器6組成，轉(zhuǎn)子角度控制裝置8的輸出軸與繞線型感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸固定并同軸心，繞線型感應(yīng)電機(jī)的三相轉(zhuǎn)子繞組5的A、B和C相繞組分別通過一個(gè)電容器6連接在繞線型感應(yīng)電機(jī)的三相定子繞組3的A、B和C相繞組上。轉(zhuǎn)子角度控制裝置8選用伺服電機(jī)即可，伺服電機(jī)具有快速響應(yīng)的特性，能夠根據(jù)電力系統(tǒng)功率因數(shù)的變化，快速調(diào)整轉(zhuǎn)子位置，而且伺服電機(jī)在輸出角度位移后應(yīng)該能保證繞線型感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸位置的自鎖，使繞線型感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸在選定的任何位置可靠堵轉(zhuǎn)。
具體實(shí)施方式
二下面結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是它還包括三相諧波繞組4和諧波發(fā)生器7，三相諧波繞組4對稱分布在繞線型感應(yīng)電機(jī)定子的圓周上，三相諧波繞組4的輸入端連接在諧波發(fā)生器7的輸出端上從而在繞線型感應(yīng)電機(jī)的氣隙中產(chǎn)生三相旋轉(zhuǎn)磁場。本實(shí)施方式工作時(shí)，由諧波發(fā)生器7產(chǎn)生諧波，該諧波產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場切割三相定子繞組3，在三相定子繞組3中感應(yīng)諧波電動勢和諧波電流，該諧波電動勢和諧波電流與電力系統(tǒng)中的諧波電動勢和諧波電流大小相等、相位相反，并通過三相定子繞組3注入電力系統(tǒng)，與電力系統(tǒng)中的諧波相抵消。本實(shí)施方式充分利用了電機(jī)鐵心，既通過三相定子繞組3抵消電力系統(tǒng)中的諧波，又改變了本發(fā)明繞線型感應(yīng)電機(jī)的運(yùn)行狀況，減少了繞線型感應(yīng)電機(jī)所受諧波的影響。所述諧波發(fā)生器7在技術(shù)上容易實(shí)現(xiàn)，如授權(quán)日是1994年8月3日的《電網(wǎng)諧波有源抑制裝置》專利所公開的技術(shù)方案。使用該裝置，通過調(diào)節(jié)諧波發(fā)生器7所發(fā)出諧波的頻率和相位，使注入到電力系統(tǒng)中的諧波抵消原存在于電力系統(tǒng)中的諧波。
權(quán)利要求
1.具有諧波抑制功能的旋轉(zhuǎn)型無功功率調(diào)整裝置，其特征在于它包括繞線型感應(yīng)電機(jī)、轉(zhuǎn)子角度控制裝置(8)和三個(gè)電容器(6)，轉(zhuǎn)子角度控制裝置(8)的輸出軸與繞線型感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸固定并同軸心，繞線型感應(yīng)電機(jī)的三相轉(zhuǎn)子繞組(5)的A、B和C相繞組分別通過一個(gè)電容器(6)連接在繞線型感應(yīng)電機(jī)的三相定子繞組(3)的A、B和C相繞組上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有諧波抑制功能的旋轉(zhuǎn)型無功功率調(diào)整裝置，其特征在于它還包括三相諧波繞組(4)和諧波發(fā)生器(7)，三相諧波繞組(4)對稱分布在繞線型感應(yīng)電機(jī)定子的圓周上，三相諧波繞組(4)的輸入端連接在諧波發(fā)生器(7)的輸出端上從而在繞線型感應(yīng)電機(jī)的氣隙中產(chǎn)生三相旋轉(zhuǎn)磁場。
全文摘要
具有諧波抑制功能的旋轉(zhuǎn)型無功功率調(diào)整裝置，本發(fā)明涉及一種具有諧波抑制功能的無功功率調(diào)整裝置。它克服了現(xiàn)有的無功補(bǔ)償裝置成本高，裝置的可靠性低、過載能力低的缺陷。它包括繞線型感應(yīng)電機(jī)、轉(zhuǎn)子角度控制裝置8和三個(gè)電容器6，轉(zhuǎn)子角度控制裝置8的輸出軸與繞線型感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸固定并同軸心，繞線型感應(yīng)電機(jī)的三相轉(zhuǎn)子繞組5的A、B和C相繞組分別通過一個(gè)電容器6連接在繞線型感應(yīng)電機(jī)的三相定子繞組3的A、B和C相繞組上。本發(fā)明把感應(yīng)電機(jī)與電容器并聯(lián)，構(gòu)成一種旋轉(zhuǎn)型無功功率調(diào)整裝置，所使用的部件成本低、抗過載能力強(qiáng)、不產(chǎn)生新的諧波、可靠性高，在電力系統(tǒng)以及電網(wǎng)終端用戶具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號H02J3/18GK1767303SQ200510010570
公開日2006年5月3日 申請日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者寇寶泉, 李立毅 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)