專利名稱：工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路。
背景技術(shù)：
電能是現(xiàn)代社會(huì)使用最為廣泛的能源，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了電網(wǎng)電能質(zhì)量下降和高質(zhì)量電能需求之間的矛盾。一方面，由于節(jié)能技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的推廣，各種電力電子裝置等非線性擾動(dòng)負(fù)載的接入日益增多，不但使電能的需求量日益增加，而且不可避免地將產(chǎn)生的高次諧波電流大量注入電網(wǎng)，造成了諸如電網(wǎng)電壓波形畸變、電壓閃變、干擾等現(xiàn)象，導(dǎo)致電能質(zhì)量日趨惡化；另一方面，由于電力電子技術(shù)發(fā)展的需要，各種芯片制造、精密加工設(shè)備如變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)器、機(jī)器人、自動(dòng)生產(chǎn)線、可編程控制器、計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)等敏感負(fù)荷設(shè)備不但對(duì)供電電壓中斷、閃變和諧波含量等供電質(zhì)量提出了更為嚴(yán)格的要求，而且 對(duì)電源的波動(dòng)和外界干擾十分敏感。任何供電質(zhì)量的惡化都可能造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，由此，電力諧波成為電能質(zhì)量的主要問(wèn)題。電網(wǎng)諧波主要由非線性負(fù)荷產(chǎn)生。非線性負(fù)荷吸收的電流與端電壓不成線性關(guān)系，結(jié)果電流發(fā)生波形畸變且導(dǎo)致端電壓波形畸變。這種周期性的畸變波形可按基頻(50Hz)展開(kāi)成傅里葉級(jí)數(shù)形式，其大于基頻的分量即為諧波。 諧波污染對(duì)電力系統(tǒng)和用電設(shè)備的危害是嚴(yán)重的，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面1、增加電力設(shè)施負(fù)荷，降低系統(tǒng)功率因數(shù)，降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的有效容量和效率，造成設(shè)備浪費(fèi)、線路浪費(fèi)和電能損失；2、引起無(wú)功補(bǔ)償電容器組諧振和諧波電流放大，導(dǎo)致電容器組因過(guò)電流或過(guò)電壓而損壞或無(wú)法投入運(yùn)行；3、產(chǎn)生脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩致使電動(dòng)機(jī)振動(dòng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量和電機(jī)壽命；4、由于渦流和集膚效應(yīng)，使電機(jī)、變壓器、輸電線路等產(chǎn)生附加功率損耗而過(guò)熱，浪費(fèi)電能并加速絕緣老化；5、諧波電壓以正比于其峰值電壓的形式增強(qiáng)了絕緣介質(zhì)的電場(chǎng)強(qiáng)度，降低設(shè)備使用壽命；6、3的倍數(shù)次諧波電流會(huì)導(dǎo)致三相四線系統(tǒng)的中線過(guò)載，并在三角形接法的變壓器繞組內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流，使繞組電流超過(guò)額定值，嚴(yán)重時(shí)甚至引發(fā)事故。為了解決單晶爐電源的諧波危害，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01120078201. 5公開(kāi)了一種單晶爐電源專用無(wú)源濾波電路，包括鐵心、第一線圈、第二線圈、第三線圈、第一電容、第二電容和第三電容組成；第一線圈、第二線圈、第三線圈分別繞在電感上；第一線圈與第一電容串聯(lián)，第二線圈與第二電容串聯(lián)，第三線圈與第三電容串聯(lián)，然后分別并聯(lián)在工業(yè)電氣設(shè)備三相輸入端。所述的第一線圈、第二線圈和第三線圈采用差模式繞制繞在鐵心上，差模式連接是指電感的三相穿心導(dǎo)線繞制時(shí)其中一相穿心方向與另外兩相穿心方向相反。在實(shí)際的使用過(guò)程中，采用一相穿心方向相反的導(dǎo)線電流大，電能損耗高。有鑒于上述現(xiàn)有的無(wú)源濾波電路存在的缺陷，本設(shè)計(jì)人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，使其更具有實(shí)用性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于，克服現(xiàn)有的無(wú)源濾波電路存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其有效消除諧波時(shí)， 電能損耗低，從而更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用新型提出的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，包括鐵心、第一線圈、第二線圈、第三線圈、第一電容、第二電容和第三電容組成；第一線圈、第二線圈和第三線圈分別繞在鐵心上，繞制時(shí)， 第一線圈、第二線圈和第三線圈穿過(guò)所述鐵心的方向相同。前述的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，其中，所述鐵心采用鐵硅硼合金的非晶合金材料。前述的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，其中，所述的鐵心為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)。前述的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，其中，所述的第一電容、第二電容和第三電容為三個(gè)單相電容器前述的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，其中，所述的第一電容、第二電容和第三電容為一個(gè)自俞式三相無(wú)功補(bǔ)償用分補(bǔ)電容器。借由上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路至少具有下列優(yōu)、占-
^ \\\ ·繞制時(shí)，第一線圈、第二線圈和第三線圈穿過(guò)所述鐵心的方向相同，為共模式繞制方式，在實(shí)際的使用過(guò)程中，與差模式方式相比，電流小，電能損耗大，可以直接消除5次、7 次、11次等諧波。采用非晶合金材料的鐵心，不容易飽和，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，濾波效果明顯壓、恒電流或恒功率輸出功能，鐵損是普通電抗器的1/5，具有明顯節(jié)能效果。綜上所述，本實(shí)用新型特殊結(jié)構(gòu)的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，從而更加適于實(shí)用。上述說(shuō)明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。

圖I為本實(shí)用新型的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定實(shí)用新型目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
詳細(xì)說(shuō)明如后。如圖I所示，工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路包括鐵心I、第一線圈2、第二線圈3、第三線圈4、第一電容5、第二電容6和第三電容7組成；第一線圈2、第二線圈3、第三線圈4 分別繞在電感I上，繞制時(shí)，第一線圈2、第二線圈3和第三線圈4穿過(guò)鐵心I的方向相同， 為共模式方式，在實(shí)際使用時(shí)，電能損耗更小。第一線圈2與第一電容5串聯(lián)，第二線圈3 與第二電容6)串聯(lián)，第三線圈4與第三電容7串聯(lián)，然后分別并聯(lián)在工業(yè)電氣設(shè)備電源三相輸入端。本實(shí)用新型的鐵心I為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，采用鐵硅硼合金的非晶合金材料。[0020]本實(shí)用新型的第一電容5、第二電容6和第三電容7可以為三個(gè)單相電容器，也可以為一個(gè)自俞式三相無(wú)功補(bǔ)償用分補(bǔ)電容器，耐壓不小于220VAC。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案 的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，包括鐵心(I)、第一線圈(2)、第二線圈(3)、第三線圈(4)、第一電容(5)、第二電容(6)和第三電容(7)組成；第一線圈(2)、第二線圈(3)和第三線圈(4)分別繞在鐵心(I)上，其特征在于，繞制時(shí)，第一線圈(2)、第二線圈(3)和第三線圈(4)穿過(guò)所述鐵心(I)的方向相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，其特征在于，所述鐵心(I)采用鐵硅硼合金的非晶合金材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，其特征在于所述的鐵心(I)為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，其特征在于所述的第一電容(5)、第二電容(6)和第三電容(7)為三個(gè)單相電容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，其特征在于所述的第一電容(5)、第二電容(6)和第三電容(7)為一個(gè)自俞式三相無(wú)功補(bǔ)償用分補(bǔ)電容器。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路，包括鐵心(1)、第一線圈(2)、第二線圈(3)、第三線圈(4)、第一電容(5)、第二電容(6)和第三電容(7)組成；第一線圈(2)、第二線圈(3)和第三線圈(4)分別繞在鐵心(1)上，繞制時(shí)，第一線圈(2)、第二線圈(3)和第三線圈(4)穿過(guò)所述鐵心(1)的方向相同，本實(shí)用新型的工業(yè)電氣設(shè)備用無(wú)源濾波電路有效消除諧波時(shí)，電能損耗低。
文檔編號(hào)H02J3/01GK202474859SQ20122004859
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者宋佳佳, 張金波, 王晶 申請(qǐng)人:河海大學(xué)常州校區(qū)