專利名稱：低頻諧波濾波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電網(wǎng)諧波濾波器，特別涉及一種能利用多個電磁感應(yīng)線圈和消諧電容器組成的低頻諧波濾波器，主要用于消除大
型整流設(shè)備、變頻器等電力電子變流設(shè)備整流時產(chǎn)生的3、 5、 7、 9等奇次諧波，抑制浪涌電流、提高功率因素，保證電網(wǎng)品質(zhì)，減少線路損耗。
背景技術(shù)：
隨著整流設(shè)備、電力電子技術(shù)的發(fā)展和變頻器的大量應(yīng)用，大量的電流變換引起電網(wǎng)電流畸變，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；另一方面變頻器的輸出部分一般采用的是IGBT等開關(guān)器件，在輸出能量的同時將在輸出線上產(chǎn)生較強的電磁輻射干擾，影響周邊電器的正常工作，這些副作用既是所說的諧波。
目前電力系統(tǒng)諧波污染的治理，主要采取無源濾波器、組合濾波器和有源濾波器三種方式這三種方式前兩種只能有針對性的對3次、5次和7次諧波進行治理，其消諧后諧波含量還占40%，不能有效的消除諧波；有源濾波方式雖然濾波效果好，消諧后諧波含量約占10%左右，但存在價格昂貴、故障率高、體積大等缺點。
發(fā)明內(nèi)容
為了彌補以上不足，本實用新型提供一種價格合理的低頻諧波濾波器，能消除大型整流設(shè)備、變頻器等電力電子變流設(shè)備整流時產(chǎn)生
的3、 5、 7、 9等奇次諧波，抑制浪涌電流、提高功率因素。
本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的 一種低頻諧波濾波裝置，由分別串聯(lián)連接于三相火線輸入端與零線之間的三組諧波濾波電路組成，每組諧波濾波電路由三個線圈、第一電磁感應(yīng)器、第二電磁感應(yīng)器和補償電容器組成，其中第一線圈和第二線圈分別繞制于具有公共鐵心邊的該第一電磁感應(yīng)器上，該第一線圈一端接電網(wǎng)的火線輸入端而另一端與該第二線圈串聯(lián)連接，其中第三線圈繞制于該第二線圈上后，再與該第二線圈串聯(lián)連接，該第三線圈依次串聯(lián)連接該第二電磁感應(yīng)器和補償電容器后，再接零線，該第二線圈和第三線圈之間引出作為負載火線的負載輸入端。
作為本實用新型進一步改進，該第二電磁感應(yīng)器與補償電容器之
間還串聯(lián)自動開關(guān)，該負載輸入端經(jīng)變頻器接入負載，該自動開關(guān)由能感應(yīng)負載電流的電流感應(yīng)器控制接入或斷開。
作為本實用新型進一步改進，該自動開關(guān)為接觸器、繼電器或晶閘管，該電流感應(yīng)器為負載電流檢測電路或變頻器頻率輸出端。
本實用新型的有益技術(shù)效果是該第一電磁感應(yīng)器上的第一線圈和第二線圈同時繞在具有公共鐵心邊上，可方便調(diào)節(jié)電抗氣隙，克服普通電抗器感抗小、電流小的缺點，其主要用來進行感抗變換和抑制浪涌電流；在該第二線圈上繞制的第三線圈，與第二線圈串聯(lián)可以補償?shù)谝痪€圈和第二線圈的壓降，使該第一電磁感應(yīng)器的壓降降到最小，從而使該第二線圈和第三線圈之間引出作為負載火線的負載輸入端電壓抬高；該第三線圈和其后串接的第二電磁感應(yīng)器再接補償電容器，形成LC變換諧振回路，該變換諧振回路根據(jù)電流的大小，遵循楞次定理，感應(yīng)出不同頻率的電流分量，對系統(tǒng)中的諧波進行補償和抵消，達到消諧目的。
當負載電流大于設(shè)定值時，該補充電容器通過該自動開關(guān)接入，形成LC濾波回路，增加濾波效果；當負載電流小于設(shè)定值時，該補充電容斷開，只形成電感L濾波，這樣可防止電容過補償而造成功率因數(shù)超前，又可滿足電網(wǎng)電壓無壓降直接輸入到負載。
圖1為本實用新型中所述一組諧波濾波電路圖；圖2為本實用新型串聯(lián)于電網(wǎng)與負載之間的實施例示意圖；圖3為沒有加裝該濾波裝置前的電流波形圖；圖4為加裝該濾波裝置后的電流波形圖。具體實施例
結(jié)合圖1和圖2以下作進一步描述 一種低頻諧波濾波裝置，由分別串聯(lián)于三相火線輸入端與零線之間的三組諧波濾波電路組成(圖1僅顯示出一組諧波濾波電路)，每組諧波濾波電路由三個線圈、第一電磁感應(yīng)器B1、第二電磁感應(yīng)器B2和補償電容器C組成，其中第一線圈Ll和第二線圈L2分別繞制于具有公共鐵心邊的該第一電磁感應(yīng)器 Bl上，該第一線圈Ll 一端接電網(wǎng)的火線輸入端而另一端與該第二線圈 L2串聯(lián)連接，其中第三線圈L3繞制于該第二線圈L2上后，再與該第 二線圈L2串聯(lián)連接，該第三線圈L3依次串聯(lián)連接該第二電磁感應(yīng)器 B2和補償電容器C后，再接零線，該第二線圈L2和第三線圈L3之間 引出作為負載火線的負載輸入端。
圖2中該低頻諧波濾波裝置串聯(lián)接入到變頻器、整流器等變流設(shè) 備的前端，通過加裝該濾波器，可以將變頻器、整流器等變流設(shè)備的 電流諧波降低到10%以下。
該第二電磁感應(yīng)器B2與補償電容器C之間還串聯(lián)自動開關(guān)K的繼 電器開關(guān)(也可以是接觸器或晶閘管)，該自動開關(guān)K由能感應(yīng)負載 電流的電流傳感器控制接入或斷開，該電流傳感器檢測到的電流值和 開關(guān)動作的標準電流值比較，當檢測值大于標準值時接入該補嘗電容 器C。也可以通過設(shè)定變頻器的輸出頻率，判定電流的大小，因為變頻 器的頻率和電流成正比例關(guān)系，當頻率到達某一設(shè)定值時，可作為接 入濾波器的判斷點，大于該頻率點，濾波器接入。
該第一線圈Ll和第二線圈L2同時繞在具有公共鐵心邊的該第一 電磁感應(yīng)器B1上，這樣設(shè)計可方便調(diào)節(jié)電抗氣隙，克服普通電抗器感 抗小、電流小的缺點，其主要用來進行感抗變換和抑制浪涌電流；同 時在該第二線圈L2上繞制的第三線圈L3，與第二線圈L2串聯(lián)可以補 償?shù)谝痪€圈Ll和第二線圈L2的壓降，使該第一電磁感應(yīng)器B1的壓降降到最小，從而使該第二線圈和第三線圈之間引出作為負載火線的負
載輸入端電壓抬高；該第三線圈L3和其后串接的第二電磁感應(yīng)器B2 再接補償電容器C，形成LC變換諧振回路，該變換諧振回路根據(jù)電流 的大小，遵循楞次定理，感應(yīng)出不同頻率的電流分量，對系統(tǒng)中的諧 波進行補償和抵消，達到消消除諧波的目的。
該濾波器兼有消諧、減小浪涌和改善功率因數(shù)的作用，消諧后諧 波含量均在10%以下，且該裝置具有故障率低，價格便宜，容量大等特 點。同時，由于該消諧裝置的電容除了補償吸收諧波作用之外，還對 系統(tǒng)的功率因數(shù)進行補償，使系統(tǒng)功率因數(shù)始終保持在0.9以上。
權(quán)利要求1、一種低頻諧波濾波裝置，由分別串聯(lián)于三相火線輸入端與零線之間的三組諧波濾波電路組成，其特征在于，每組諧波濾波電路由三個線圈、第一電磁感應(yīng)器(B1)、第二電磁感應(yīng)器(B2)和補償電容器(C)組成，其中第一線圈(L1)和第二線圈(L2)分別繞制于具有公共鐵心邊的該第一電磁感應(yīng)器(B1)上，該第一線圈(L1)一端接電網(wǎng)的火線輸入端而另一端與該第二線圈(L2)串聯(lián)連接，其中第三線圈(L3)繞制于該第二線圈(L2)上，且與該第二線圈(L2)串聯(lián)連接后，再依次串聯(lián)連接該第二電磁感應(yīng)器(B2)和補償電容器(C)后，再接零線，該第二線圈(L2)和第三線圈(L3)之間引出作為負載火線的負載輸入端。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種低頻諧波濾波裝置，其特征在于，該第二電磁感應(yīng)器(B2)與補償電容器(C)之間還串聯(lián)自動開關(guān)(K)，該負載輸入端經(jīng)變頻器接入負載，該自動開關(guān)(K)由能感應(yīng)負載電流的電流感應(yīng)器控制接入或斷開。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種低頻諧波濾波裝置，其特征在于，該自動開關(guān)為接觸器、繼電器或晶閘管，該電流感應(yīng)器為負載電流檢
專利摘要一種低頻諧波濾波裝置，由分別串聯(lián)于三相火線輸入端與零線之間的三組諧波濾波電路組成，每組諧波濾波電路由三個線圈、第一電磁感應(yīng)器、第二電磁感應(yīng)器和補償電容器組成，其中第一線圈和第二線圈分別繞制于具有公共鐵心邊的該第一電磁感應(yīng)器上，該第一線圈一端接電網(wǎng)的火線輸入端而另一端與該第二線圈串聯(lián)連接，其中第三線圈繞制于該第二線圈上，且與該第二線圈串聯(lián)連接后，再依次串聯(lián)連接該第二電磁感應(yīng)器和補償電容器后，再接零線，該第二線圈和第三線圈之間引出作為負載火線的負載輸入端，本實用新型具有價格合理，能消除大型整流設(shè)備、變頻器等電力電子變流設(shè)備整流時產(chǎn)生的3、5、7、9等奇次諧波，抑制浪涌電流、提高功率因素。
文檔編號H02M1/42GK201328074SQ20082023823
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者彭鎮(zhèn)權(quán) 申請人:彭鎮(zhèn)權(quán)