[發明專利]變頻器輸出DVDT濾波器

無效

• 申請號: 201110067383.0
• 申請日: 2011-03-21
• 公開（公告）號: CN102694457A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 季平
• 申請（專利權）人: 季平
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12;H02P27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電力系統技術領域，具體是一種變頻器輸出DVDT濾波器。

背景技術

DVDT，即dv/dt，電壓對時間的微分，用于描述脈沖電壓在跳變處的斜率，電氣工程里約定俗成寫成DVDT，也有寫成DUDT或du/dt的。

使用變頻器調速是一種效益高、應用廣泛的電力控制技術，變頻調速是利用PWM變頻技術，輸出PWM脈沖對電機進行調速；目前變頻器調速已經廣泛應用于工業、農業、國防等各種行業，而且具有越來越普及之勢。

然而，使用變頻器輸出的PWM脈沖驅動電機對電機進行調速也存在著一些負面影響：變頻器輸出的PWM脈沖電壓的DVDT很大，即PWM脈沖邊沿的斜率很大；當由于安裝布局位置等關系，變頻器與電機之間通過長電纜傳輸時，電纜超過臨界長度，即脈沖在電纜中的傳輸時間超過脈沖上升時間的一半，由于長電纜存在分布電感和分布電容的影響，在電機端發生電壓反射現象，在電機端出現上升沿具有尖峰的電壓，導致電機端電壓峰值增加，從而使電機繞組絕緣加速老化，甚至絕緣擊穿；同時變頻器輸出的共模電壓在電機轉子軸上感應軸電流，PWM脈沖尖峰電壓使感應軸電流加大，導致電機軸承加速損壞，這些都將影響電機的使用壽命甚至損壞電機。此外，變頻器產生的諧波對電網、電機及周圍的電子設備會產生不良影響，而PWM脈沖尖峰電壓使諧波大大增加。

隨著變頻器的應用越來越普及，變頻器輸出的PWM脈沖所造成的危害也越來越大，但由于體積、重量、效率、發熱量以及成本等原因，變頻器生產廠家并不能解決這個問題，因此發明一種降低PWM脈沖電壓的DVDT以降低PWM脈沖在電機端的尖峰電壓、減少PWM脈沖所造成危害的變頻器輸出DVDT濾波器迫在眉睫。

使用變頻器輸出DVDT濾波器是解決變頻器輸出的PWM脈沖，在經長電纜傳輸所產生的尖峰電壓造成的危害之既簡單有效而又成本較低的方法。變頻器輸出DVDT濾波器也適用于交流逆變器等同樣輸出PWM脈沖的設備。

發明內容

本發明的目的在于提供一種變頻器輸出DVDT濾波器。

變頻器輸出的PWM高頻電壓脈沖經電纜傳輸至電機端，當電纜較長時，電纜超過臨界長度，即脈沖在電纜中的傳輸時間超過脈沖上升時間的一半，一般超過十幾米即為長線電纜，由于長線電纜存在分布電感和分布電容形成的特征阻抗，較電機的輸入阻抗小得多，電機的輸入阻抗與電纜的特性阻抗不匹配，PWM脈沖波在電纜中傳輸存在行波，當電纜的波阻抗與電機的等效阻抗不匹配時，變頻器輸出的較高DVDT的PWM高頻電壓脈沖在長線電纜上發生反射，在PWM上升沿與下級沿的峰值處產生尖峰電壓，在電機繞組上所產生的尖峰電壓可達到變頻器輸出電壓的2倍以上，給電機繞組絕緣造成很大壓力，將影響電機的使用壽命甚至損壞電機。DVDT越大即PWM脈沖電壓的上升或下降時間越短，則在電機端產生的尖峰過電壓越高，因此降低PWM脈沖邊沿的斜率，即降低PWM脈沖電壓的DVDT，是解決變頻器輸出的PWM脈沖經長電纜傳輸所造成的危害之最簡單有效而又成本較低的方法。