專利名稱：低壓大功率無源濾波電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠有效地將負(fù)載產(chǎn)生的諧波加以吸收，從而避免將諧波電流返 送到電力變壓器，大大地降低電網(wǎng)的諧波量，同時有利于用戶電力變壓器的運行，降低功 耗，提高設(shè)備和其它電器組件的可靠性的低壓大功率無源濾波裝置及其方法。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子裝置帶來的諧波問題對電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、 經(jīng)濟運行構(gòu)成潛在威脅，給周圍電氣環(huán)境帶來了極大影響，諧波被認(rèn)為是電網(wǎng)的一大公害， 諧波危害可以歸結(jié)為1)消耗無功與增加線路損耗；2)引起設(shè)備過載、降低設(shè)備絕緣等 級、加速絕緣老化甚至引起火災(zāi)等；3)降低負(fù)載工作性能(如使電機產(chǎn)生附加力矩等)；4) 影響計量準(zhǔn)確度，影響繼電保護等裝置可靠運行；5)對通信系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生電磁干 擾(EMI)等；6)引起系統(tǒng)不穩(wěn)定，危害電網(wǎng)安全運行。傳統(tǒng)的濾波電路均采用LC串聯(lián)電路 組成，可以有效地消除3、5、7、11次等諧波，但是要同時消除3、5、7、11次等諧波需要多組LC 串聯(lián)電路，每個LC串聯(lián)電路消除諧波次數(shù)固定。

發(fā)明內(nèi)容
針對傳統(tǒng)的LC串聯(lián)濾波電路不能消除高次的諧波，本發(fā)明提出一種低壓大功率 無源濾波電路，是采用η型濾波電路和差模式連接方法，不僅不容易產(chǎn)生二次諧波污染、 同時可以濾出高次諧波，并可自行消除基波。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實現(xiàn)的低壓大功率無源濾波電路，包括第一 阻容電路、第二阻容電路、第三阻容電路、第四阻容電路、第五阻容電路、第六阻容電路、第 一電感線圈、第二電感線圈、第三電感線圈和電感鐵心組成；其特征在于第一阻容電路和 第二阻容電路分別并聯(lián)在第一電感線圈的兩端組成η型濾波電路，公共端與地連接；第三 阻容電路和第四阻容電路分別并聯(lián)在第二電感線圈的兩端組成η型濾波電路，公共端與 地連接；第五阻容電路和第六阻容電路分別并聯(lián)在第三電感線圈的兩端組成η型濾波電 路，公共端與地連接；第一電感線圈、第二電感線圈和第三電感線圈繞在電感鐵心上。所述的第一電感線圈、第二電感線圈和第三電感線圈采用差模式繞制繞在電感鐵 心。所述的差模式連接方法是電感的三相穿心導(dǎo)線，繞制時其中一相穿心方向與另外 兩相穿心方向相反。所述的各組阻容電路(1)、(2)、(3)、(4)、(5)和(6)分別由一個電阻和一個電容并 聯(lián)組成，所述的各組阻容電路(1)、(2)、(3)、(4)、(5)和(6)分別由一個電阻和一個電容和二個 電容串聯(lián)后并聯(lián)組成，兩個串聯(lián)連接的電容的電容量要遠(yuǎn)小于另一個并聯(lián)電容的電容量。所述的電感鐵心采用鐵硅硼合金的非晶合金材料。本發(fā)明具有積極的效果(1)電感鐵心采用非晶合金材料，鐵心損耗是普通鐵心材料損耗的1/5，具有明顯節(jié)能效果，同時非晶合金材料具有較高的磁飽和密度，在較寬的 電流范圍內(nèi)，鐵心不容易飽和，因此，也就不容易產(chǎn)生二次諧波污染。(2)采用差模式連接可 以自行消除基波、5次、7次和11次等諧波對濾波電路的影響。(3)采用π型濾波電路可以 同時濾出高次諧波。


圖1為實施例1的低壓大功率無源濾波電路示意圖。圖2為實施例1的阻容電路組成原理圖。圖3為實施例2的阻容電路組成原理圖。
具體實施例方式實施例1 由圖1知，是實施例1的低壓大功率無源濾波電路示意圖。低壓大功率無源濾波裝置 及其方法，包括第一阻容電路1、第二阻容電路2、第三阻容電路3、第四阻容電路4、第五阻 容電路5、第六阻容電路6、第一電感線圈7、第二電感線圈8、第三電感線圈9和電感鐵心10 組成；第一阻容電路1和第二阻容電路2分別并聯(lián)在第一電感線圈7的兩端組成π型濾波 電路，公共端與地連接；第三阻容電路3和第四阻容電路4分別并聯(lián)在第二電感線圈8的兩 端組成η型濾波電路，公共端與地連接；第五阻容電路5和第六阻容電路6分別并聯(lián)在第 三電感線圈9的兩端組成π型濾波電路，公共端與地連接；第一電感線圈7、第二電感線圈 8和第三電感線圈9采用差模式繞制繞在電感鐵心10上。電感鐵心9采用非晶合金材料 (鐵硅硼合金)。由圖2知，是實施例1的阻容電路組成原理圖。第一阻容電路1、第二阻容電路2、 第三阻容電路3、第四阻容電路4、第五阻容電路5和第六阻容電路6分別由一個電阻和一 個電容并聯(lián)組成，這樣構(gòu)成三組低通濾波電路，對高次諧波具有明顯的抑制作用，實施例中 的電容可以是多個電容(1個，2個，3個等)并聯(lián)組成的大容量電容。實施例2:由圖3知，是實施例2的阻容電路組成原理圖。各組的阻容電路和電感線圈的連接與 實施例相同，只是阻容電路是采用一個電阻和多個電容并聯(lián)而成，電容并聯(lián)是由一個電容 和二個電容串聯(lián)后并聯(lián)組成，兩個串聯(lián)連接的電容的電容量要遠(yuǎn)小于另一個并聯(lián)電容的電 容量。但是要求兩個串聯(lián)連接的電容的電容量要遠(yuǎn)小于另一個并聯(lián)電容的電容量，這樣兩 個小容量串聯(lián)電容不僅起到濾波效果還可以消除電網(wǎng)涌流瞬間沖擊，抑制浪涌原理根據(jù) 電路理論可知電容的容抗為l/ω C，電容的容量C越小容抗越大，當(dāng)高頻率脈沖沖擊時，電 容的容抗變得很小，相當(dāng)于沖擊被電容瞬間吸收，對于電網(wǎng)中涌流含量比較大的場合具有 明顯的抑制作用。
權(quán)利要求
1.低壓大功率無源濾波電路，包括第一阻容電路(1)、第二阻容電路(2)、第三阻容電 路(3)、第四阻容電路(4)、第五阻容電路(5)、第六阻容電路(6)、第一電感線圈(7)、第二電 感線圈(8)、第三電感線圈(9)和電感鐵心(10)組成；其特征在于第一阻容電路(1)和第 二阻容電路(2)分別并聯(lián)在第一電感線圈(7)的兩端組成π型濾波電路，公共端與地連接； 第三阻容電路(3)和第四阻容電路(4)分別并聯(lián)在第二電感線圈(8)的兩端組成π型濾 波電路，公共端與地連接；第五阻容電路(5)和第六阻容電路(6)分別并聯(lián)在第三電感線圈 (9)的兩端組成π型濾波電路，公共端與地連接；第一電感線圈(7)、第二電感線圈(8)和 第三電感線圈(9 )繞在電感鐵心(10 )上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓大功率無源濾波電路，其特征在于所述的第一電感線 圈(7)、第二電感線圈(8)和第三電感線圈(9)采用差模式繞制繞在電感鐵心(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓大功率無源濾波電路，其特征在于所述的差模式連接 方法是電感的三相穿心導(dǎo)線，繞制時其中一相穿心方向與另外兩相穿心方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓大功率無源濾波電路，其特征在于所述的各組阻容電 路(1)、(2)、(3)、(4)、(5)和(6)分別由一個電阻和一個電容并聯(lián)組成，也可以采用一個電 阻和多個電容并聯(lián)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓大功率無源濾波電路，其特征在于所述的各組阻容電 路(1)、(2)、(3)、(4)、(5)和(6)分別由一個電阻和一個電容和二個電容串聯(lián)后并聯(lián)組成， 兩個串聯(lián)連接的電容的電容量要遠(yuǎn)小于另一個并聯(lián)電容的電容量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓大功率無源濾波電路，其特征在于所述的電感鐵心(9) 采用鐵硅硼合金的非晶合金材料。
全文摘要
低壓大功率無源濾波電路，其特征在于第一阻容電路(1)和第二阻容電路(2)分別并聯(lián)在第一電感線圈(7)的兩端組成π型濾波電路，公共端與地連接；第三阻容電路(3)和第四阻容電路(4)分別并聯(lián)在第二電感線圈(8)的兩端組成π型濾波電路，公共端與地連接；第五阻容電路(5)和第六阻容電路(6)分別并聯(lián)在第三電感線圈(9)的兩端組成π型濾波電路，公共端與地連接；第一電感線圈(7)、第二電感線圈(8)和第三電感線圈(9)繞在電感鐵心(10)上。本發(fā)明:(1)電感鐵心采用非晶合金材料，鐵心損耗是普通鐵心材料損耗的1/5，具有明顯節(jié)能效果，不容易產(chǎn)生二次諧波污染。(2)采用差模式連接可以自行消除基波、5次、7次和11次等諧波對濾波電路的影響。(3)采用π型濾波電路可以同時濾出高次諧波。
文檔編號H02H9/02GK102064551SQ20111004248
公開日2011年5月18日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者張金波, 蔣波 申請人:丹陽市利普機械配件有限公司