[實用新型]低壓無諧波變頻器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920097856.X
• 申請日: 2009-07-22
• 公開（公告）號: CN201466982U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設計）人: 李文斌;李德永
• 申請（專利權）人: 張旗
• 主分類號: H02M5/42
• 分類號: H02M5/42;H02M1/12
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本實用新型屬于變頻器技術領域，尤其是一種低壓無諧波變頻器。

背景技術

隨著電力電子技術的發(fā)展，交流變頻技術已經(jīng)走向成熟，應用該技術的變頻器具有調速平滑、范圍大、效率高、啟動電流小、運動平穩(wěn)的優(yōu)點，其節(jié)能效果明顯。交流變頻調速系統(tǒng)已逐漸取代了傳統(tǒng)的滑差調速、變極調速、直流調速等調速系統(tǒng)，越來越廣泛的應用于冶金、紡織、印染、煙機生產線及樓宇、供水等領域。通用型的變頻器主要由整流電路、中間直流環(huán)節(jié)、逆變電路和控制電路組成，整流電路的輸入端連接設置在殼體上的三相交流電輸入端子，整流電路的輸出端連接中間直流環(huán)節(jié)的輸入端，中間直流環(huán)節(jié)的輸出端連接逆變電路的輸入端，逆變電路的輸出端連接設置在殼體上的三相輸出端子。其工作原理是：整流電路將變頻器的三相電輸入端子輸入的三相交流電轉換成直流電，該直流電輸入至中間直流環(huán)節(jié)，采用電容或電抗器進行平波，濾除脈動電壓或電流，最后經(jīng)逆變電路變換為三相交流電后輸出。在低壓變頻器中，整流電路采用6脈沖二極管不可控橋式整流電路，其輸出電流經(jīng)過中間直流環(huán)節(jié)處理后仍含有較大的高次諧波分量，這些含有高次諧波分量的電流注入公用電網(wǎng)后會造成較大的諧波污染，易導致同一電網(wǎng)上的其它用電設備無法正常運行。降低電網(wǎng)功率因數(shù)，增加電能損耗，干擾控制儀表等，尤其是高精度儀表、微電子控制的自動化程度較高的調速系統(tǒng)中，諧波干擾的問題顯現(xiàn)非常突出。一般未做諧波污染處理的變頻器的電網(wǎng)總諧波污染通常為50～70％左右，歐美或日本的一些進口品牌的變頻器的諧波污染也是如此，即使在中間直流環(huán)節(jié)中增加直流電抗器也只能將高低諧波分量下降3～10％左右，仍然與國家要求的標準相差許多。

發(fā)明內容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單、成本低廉且能有效降低高次諧波對電網(wǎng)中其它設備干擾、適用于高精度儀表、微電子等自動化程度較高的調速系統(tǒng)以及節(jié)電改造中大功率電動機驅動場合的低壓無諧波變頻器。

本實用新型采取的技術方案是：

一種低壓無諧波變頻器，包括殼體以及殼體內設置的整流電路、中間直流環(huán)節(jié)、逆變電路和殼體上設置的三相交流電輸入端子和三相交流電輸出端子，其特征在于：所述的整流電路是兩個六脈沖整流電路串聯(lián)組成的十二脈沖整流電路，該十二脈沖整流電路的輸出端連接中間直流環(huán)節(jié)的輸入端，該十二脈沖整流電路中的一個六脈沖整流電路的輸入端連接殼體內設置的移相變壓器二次繞組星形輸出端，另一個六脈沖整流電路的輸入端連接殼體內設置的移相變壓器二次繞組三角形輸出端，該移相變壓器的一次繞組連接設置在殼體上的三相交流電輸入端子。

而且，所述的移相變壓器二次繞組星形輸出端和二次繞組三角形輸出端輸出的電壓相位相差30°。

而且，所述移相變壓器的一次繞組的接法為星形接法。

而且，所述移相變壓器的一次繞組與二次側星形繞組、三角形繞組的匝數(shù)比為

而且，所述十二脈沖整流電路中的每個二極管的反向擊穿電壓為倍的移相變壓器二次側線電壓。

而且，所述殼體上設置的三相交流電輸出端子通過一交流電抗器連接負載。

本實用新型的優(yōu)點和積極效果是：

1.本變頻器改進了通用型變頻器的整流電路，新的整流電路由串聯(lián)的移相變壓器和十二脈沖整流電路組成。其連接關系是：十二脈沖整流電路為兩個六脈沖整流電路串聯(lián)組成，其輸出端連接中間直流環(huán)節(jié)的輸入端；該十二脈沖整流電路的輸入端通過一移相變壓器連接變頻器殼體上設置的三相交流電輸入端子。改進后的整流電路與中間直流環(huán)節(jié)中的直流電抗器和變頻器三相交流電輸出端子串聯(lián)的交流電抗器相互配合，使輸入總諧波電流(THD)抑制到10％以下，無5、7次諧波。

2.本變頻器中的移相變壓器一次側繞組為星形或三角形接法，一個二次繞組為星形接法，另一個二次繞組為三角形接法，該三個繞組的匝數(shù)比為該移相變壓器中的一個星形接法的二次繞組連接一個六脈沖整流電路的輸入端，另一個三角形接法的二次繞組連接另一個六脈沖整流電路的輸入端，上述兩個六脈沖整流電路串聯(lián)組成一十二脈沖整流電路，該十二脈沖整流電路的電流輸出為兩個六脈沖整流電路輸出電流的疊加，其中的5、7、17、19、...次諧波相互抵消，注入電網(wǎng)的只有11、13、23、25等各次諧波，其有效值與與諧波次數(shù)成反比。