[實用新型]功率因數(shù)校正的有源濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520935134.2
• 申請日: 2015-11-21
• 公開（公告）號: CN205123259U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭曉丹
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江水利水電學院
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02M1/42
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 鄭興旺

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種電力濾波設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種應(yīng)用在電網(wǎng)上的功率因數(shù)校正的有源濾波器。

背景技術(shù)

目前，世界各國電力工業(yè)中，幾乎都是采用正弦供電方式。在理想的電力系統(tǒng)中，電源以單一恒定頻率（50Hz或60Hz）的正弦變化規(guī)律向電網(wǎng)供電。電網(wǎng)可近似為一個線性時不變系統(tǒng)，系統(tǒng)中各點的電流、電壓都是以單一恒定的供電頻率隨時間按正弦規(guī)律變化的量，這些電壓和電流彼此之間也僅存在幅值和相位的差異，都是具有相同頻率的正弦量。在此基礎(chǔ)上人們經(jīng)過多年努力，對電力系統(tǒng)在各種理想工作狀態(tài)下的特性已經(jīng)有了深入和全面的了解。一般地說，一個實際電力系統(tǒng)基本上能滿足理想電力系統(tǒng)的條件。但隨著技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)中的非線性負載的比重不斷增加，理想電力系統(tǒng)的近似程度變差，直接表現(xiàn)是電力系統(tǒng)中的電流和電壓波形產(chǎn)生周期性畸變，從頻域的觀點，在這些電流和電壓的波形中，不僅包含與供電電源同頻率的正弦量（稱為基波分量）而且出現(xiàn)了一系列頻率為基波頻率整數(shù)倍的正弦波分量（高次諧波分量）這一系列正弦分量統(tǒng)稱為電力諧波。電力諧波不僅對通訊設(shè)備和電力系統(tǒng)本身造成危害，而且降低功率因數(shù)。因此，減小電流中的諧波含量，不僅意味降低總諧波畸變率，而且能提高負載功率因數(shù)，控制逆變器產(chǎn)生一個和負載諧波電流大小相等，方向相反的諧波電流注入到電網(wǎng)中，達到濾波的目的。

目前，市場上的功率因數(shù)校正的有源濾波器，越來越往功能化方向發(fā)展，對于功率因數(shù)校正的有源濾波器，再設(shè)計的過程中由于其功能模塊的增加，功率因數(shù)校正的有源濾波器自身對電網(wǎng)的損耗也隨之增加，增加的原因可以分為兩部分，一部份是功率因數(shù)校正的有源濾波器自身元器件的熱損耗，由于耗能器件較多，實現(xiàn)完善的功能，此損耗不可避免，而另一部分就是電源的無功損耗，提高自身的功率因數(shù)就能提高功能模塊或元器件的工作效率，對于現(xiàn)有的功率因數(shù)校正的有源濾波器其電源損耗過大的問題，有待進一步改進。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種供電穩(wěn)定，多功能具有過流報警，散熱性能好，節(jié)能省電的功率因數(shù)校正的有源濾波器。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案：一種功率因數(shù)校正的有源濾波器，包括功能模塊和電源模塊，所述功能模塊包括依次串聯(lián)的檢測電路、控制電路、驅(qū)動電路、逆變電路，所述功能模塊用以提供補償電流，所述電源模塊與功能模塊連接，用以提供電源，所述電源模塊連有功率因數(shù)校正模塊，所述功率因數(shù)校正模塊用于調(diào)整電源的功率因數(shù)。

優(yōu)選的，所述電源模塊還連有高通濾波器電路，所述高通濾波器電路用以濾除高次諧波干擾信號。

優(yōu)選的，所述功能模塊還包括過流報警模塊和散熱模塊。

優(yōu)選的，所述過流報警模塊包括電流互感器、控制電路和指示燈，電流互感器與控制電路連接，所述電流互感器用于檢測電源模塊電流并輸出檢測信號，所述控制電路與指示燈連接，所述控制電路接受檢測信號并輸出控制信號，所述控制信號驅(qū)動指示燈報警。

優(yōu)選的，所述的散熱模塊包括風扇，所述風扇與電源模塊連接用于電源模塊降溫。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為：通過在功率因數(shù)校正的有源濾波器上設(shè)置電源模塊，通過電源模塊為功能模塊提供電源，第一不會影響到功率因數(shù)校正的有源濾波器的最基本功能，通過采樣電網(wǎng)的電流，通過逆變電路產(chǎn)生可以抵消諧波的電流；第二，功能模塊中會有許多其他輔助設(shè)備為提高功率因數(shù)校正的有源濾波器的性能而設(shè)置的，通過電源模塊提供調(diào)整功率因數(shù)后的電源為其他功能模塊負載提供電力，有效降低了電源的損耗，同時使得電源模塊提供的電源更加穩(wěn)定，使得功能模塊工作更加穩(wěn)定，電流的隨動性更加優(yōu)異，功能模塊需要較大電流時，電源模塊也提供較大電流，功能模塊電流需求減小時，電源模塊也跟隨其減小電流輸出，從而不致于電流的過大對電子元器件的損耗和沒有必要的浪費，使得整體損耗減小，更加節(jié)能，符合可持續(xù)發(fā)展。

附圖說明

圖1為本實用新型功率因數(shù)校正的有源濾波器實施例的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實用新型功率因數(shù)校正的有源濾波器實施例功率因數(shù)校正模塊電路圖；

圖3為電源模塊輸出的電流跟隨波形圖；

圖4為過流報警模塊的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖中1、功能模塊；2、檢測電路；3、控制電路；4、驅(qū)動電路；5、逆變電路；6、過流報警模塊；7、散熱模塊；8、電源模塊；9、功率因數(shù)校正模塊；10、高通濾波器電路；11、電流互感器。

具體實施方式