專利名稱：低頻諧波濾波裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電網諧波濾波器，特別涉及一種能利用多個電磁感應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
型整流設備、變頻器等電力電子變流設備整流時產生的3、 5、 7、 9等奇次諧波，抑制浪涌電流、提高功率因素，保證電網品質，減少線路損耗。
背景技術：
隨著整流設備、電力電子技術的發展和變頻器的大量應用，大量的電流變換引起電網電流畸變，影響電網的供電質量；另一方面變頻器的輸出部分一般采用的是IGBT等開關器件，在輸出能量的同時將在輸出線上產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。
發明內容
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，能消除大型整流設備、變頻器等電力電子變流設備整流時產生
的3、 5、 7、 9等奇次諧波，抑制浪涌電流、提高功率因素。
本實用新型的技術方案是這樣實現的 一種低頻諧波濾波裝置，由分別串聯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、第一電磁感應器、第二電磁感應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器上，該第一線圈一端接電網的火線輸入端而另一端與該第二線圈串聯連接，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連接，該第三線圈依次串聯連接該第二電磁感應器和補償電容器后，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，該第二電磁感應器與補償電容器之
間還串聯自動開關，該負載輸入端經變頻器接入負載，該自動開關由能感應負載電流的電流感應器控制接入或斷開。
作為本實用新型進一步改進，該自動開關為接觸器、繼電器或晶閘管，該電流感應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效果是該第一電磁感應器上的第一線圈和第二線圈同時繞在具有公共鐵心邊上，可方便調節電抗氣隙，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，與第二線圈串聯可以補償第一線圈和第二線圈的壓降，使該第一電磁感應器的壓降降到最小，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電流的大小，遵循楞次定理，感應出不同頻率的電流分量，對系統中的諧波進行補償和抵消，達到消諧目的。
當負載電流大于設定值時，該補充電容器通過該自動開關接入，形成LC濾波回路，增加濾波效果；當負載電流小于設定值時，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超前，又可滿足電網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為本實用新型串聯于電網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、第一電磁感應器B1、第二電磁感應器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器 Bl上，該第一線圈Ll 一端接電網的火線輸入端而另一端與該第二線圈 L2串聯連接，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串聯連接，該第三線圈L3依次串聯連接該第二電磁感應器 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接入到變頻器、整流器等變流設 備的前端，通過加裝該濾波器，可以將變頻器、整流器等變流設備的 電流諧波降低到10%以下。
該第二電磁感應器B2與補償電容器C之間還串聯自動開關K的繼 電器開關(也可以是接觸器或晶閘管)，該自動開關K由能感應負載 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系，當頻率到達某一設定值時，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 電磁感應器B1上，這樣設計可方便調節電抗氣隙，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串聯可以補 償第一線圈Ll和第二線圈L2的壓降，使該第一電磁感應器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電流 的大小，遵循楞次定理，感應出不同頻率的電流分量，對系統中的諧 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 系統的功率因數進行補償，使系統功率因數始終保持在0.9以上。
權利要求1、一種低頻諧波濾波裝置，由分別串聯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、第一電磁感應器(B1)、第二電磁感應器(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器(B1)上，該第一線圈(L1)一端接電網的火線輸入端而另一端與該第二線圈(L2)串聯連接，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)串聯連接后，再依次串聯連接該第二電磁感應器(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，該第二電磁感應器(B2)與補償電容器(C)之間還串聯自動開關(K)，該負載輸入端經變頻器接入負載，該自動開關(K)由能感應負載電流的電流感應器控制接入或斷開。
3、 如權利要求2所述的一種低頻諧波濾波裝置，其特征在于，該自動開關為接觸器、繼電器或晶閘管，該電流感應器為負載電流檢
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、第一電磁感應器、第二電磁感應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器上，該第一線圈一端接電網的火線輸入端而另一端與該第二線圈串聯連接，其中第三線圈繞制于該第二線圈上，且與該第二線圈串聯連接后，再依次串聯連接該第二電磁感應器和補償電容器后，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，能消除大型整流設備、變頻器等電力電子變流設備整流時產生的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 優先權日2008年12月18日
發明者彭鎮權 申請人:彭鎮權