[發(fā)明專利]抑制變頻器共模電壓的有源濾波器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410706789.2
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN104467387A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白保東;王曉川;王禹;胡召富;于江華
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周楠

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于變頻器技術(shù)領(lǐng)域，具體說是涉及一種抑制變頻器共模電壓的有源濾波器。

背景技術(shù)

目前變頻器驅(qū)動感應(yīng)電機端產(chǎn)生的共模電壓是軸承電壓產(chǎn)生的主要原因之一，而因為軸承電壓放電導(dǎo)致的軸承的損壞占很高比例，因此本發(fā)明的主要目的是消除變頻器端產(chǎn)生的共模電壓，以到達對軸承電壓的抑制。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：

本發(fā)明提供了一種抑制變頻器共模電壓的有源濾波器，其目的在于可以在感應(yīng)電機運行時，消除變頻器供電產(chǎn)生的共模電壓，達到對電機軸電壓的抑制。

技術(shù)方案：

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實施的：

一種抑制變頻器共模電壓的有源濾波器，包括逆變模塊、驅(qū)動模塊和信號采集運算處理模塊，其特征在于：信號采集運算處理模塊連接驅(qū)動模塊，驅(qū)動模塊連接逆變模塊。

逆變模塊由IGBT、續(xù)流二極管和直流母線穩(wěn)壓電容構(gòu)成；六個IGBT構(gòu)成三相逆變橋臂，每個IGBT上反向并聯(lián)一只續(xù)流二極管D5；直流母線上并聯(lián)穩(wěn)壓電容Cdc。

驅(qū)動模塊由驅(qū)動芯片、精密電阻、電容和二極管組成；電阻R₁和電阻R₂分別與驅(qū)動芯片輸入端口相連，電容C₁與電阻R₁并聯(lián)，驅(qū)動芯片輸出端與電阻R_G連接，二極管D₁先與電阻R_O并聯(lián)后再與電阻R_G串聯(lián)，二極管D2并聯(lián)在驅(qū)動芯片輸出端且在IGBT的柵極和射極之間。

信號采集運算處理模塊由數(shù)字信號處理芯片DSP、三角波發(fā)生器和電壓比較器組成；數(shù)字信號處理芯片DSP和三角波發(fā)生器分別與電壓比較器相連。

三角波發(fā)生器由集成運放器、精密電阻和二極管組成，集成運放器A1的反相輸入端接地，同相輸入端通過電阻R5與輸出端的輸出電阻R3連接，反相串聯(lián)的二極管D3與R5并聯(lián)后接地，電阻R4連接在集成運放器A1的輸出端電阻R3和集成運放器A2的反相輸入端之間；集成運放器A2的同相輸入端通過電阻R7接地，其反相輸入端與其輸出端之間通過電容C2相連，電阻R6連接在集成運放器A1的同相輸入端與集成運放器A2的輸出端之間。

電壓比較器由集成運放器、精密電阻和二極管組成，其中電阻R8與R9并聯(lián)在集成運放器A3的反相輸入端，其同相輸入端接地，輸出端接輸出電阻R10，反相串聯(lián)的二極管D4一端連接輸出電阻R10另一端接地。

優(yōu)點和效果：

本發(fā)明解決了變頻器驅(qū)動感應(yīng)電機端共模電壓的抑制，具有很好的實時性能，能夠有效抑制因共模電壓引起的軸承電壓和軸承電流。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行具體說明：

本發(fā)明通過數(shù)字信號處理芯片DSP計算出與變頻器輸出端共模電壓大小相等，方向相反的補償電壓，以達到對共模電壓的抑制，從而抑制電機的軸承電壓和軸承電流。即計算變頻器輸出端共模電壓并發(fā)出與之大小相等方向相反的電壓來達到抑制諧波的目的。

本發(fā)明涉及一種抑制變頻器端共模電壓的有源濾波器，如圖1所示，包括：逆變模塊1、驅(qū)動模塊2和信號采集運算處理模塊5，信號采集運算處理模塊5連接驅(qū)動模塊2，驅(qū)動模塊2連接逆變模塊1。驅(qū)動模塊2收到由信號采集運算處理模塊5發(fā)出的PWM波，再由驅(qū)動模塊2驅(qū)動逆變模塊1以發(fā)出補償電壓達到對共模電壓的抑制。

逆變模塊1由IGBT、續(xù)流二極管和直流母線穩(wěn)壓電容構(gòu)成；六個IGBT構(gòu)成三相逆變橋臂，每個IGBT上反向并聯(lián)一只續(xù)流二極管D5；直流母線上并聯(lián)穩(wěn)壓電容Cdc。

驅(qū)動模塊2由驅(qū)動芯片、精密電阻、電容和二極管組成；電阻R₁和電阻R₂分別與驅(qū)動芯片6輸入端口相連，電容C₁與電阻R₁并聯(lián)，驅(qū)動芯片輸出端與電阻R_G連接，二極管D₁先與電阻R_O并聯(lián)后再與電阻R_G串聯(lián)，二極管D2并聯(lián)在驅(qū)動芯片輸出端且在IGBT的柵極和射極之間。

PWM輸入信號經(jīng)過驅(qū)動模塊的電阻R1后進入驅(qū)動芯片的輸入端口，驅(qū)動芯片的輸出端口并聯(lián)R_O后再反向并聯(lián)二極管D1，RG作為柵極電阻與柵極相連，D2反向并聯(lián)在輸出端口，兩個輸出端口分別與IGBT的柵極和射極相連。