一種減速機(jī)用變頻調(diào)速器的輸入濾波裝置系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及變頻調(diào)速器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種減速機(jī)用變頻調(diào)速器的輸入濾波裝置系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)的通用交-直-交型變頻器主要由整流電路、緩沖電路、直流濾波電路和逆變電路四部分組成，整流電路將輸入頻率固定的三相交流電整流成直流電，其電壓即母線電壓；整流后的電壓為脈動(dòng)電壓，必須加以濾波，濾波電容即起濾波和儲能作用，消除電壓波動(dòng)；最后逆變電路將直流電逆變成頻率、幅值都可調(diào)的交流電。充電電阻和開關(guān)即構(gòu)成上電緩沖電路用于限制充電電流過大，防止損壞二極管。
[0003]在變頻器整流的過程中，可以產(chǎn)生大量的高次諧波，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，最高的電流畸變率，可以達(dá)到70%以上。這些高次諧波，會(huì)通過與變頻器輸入端連接的電源線，進(jìn)入到電網(wǎng)中，進(jìn)而會(huì)影響到使用這一電網(wǎng)的敏感設(shè)備的正常工作；
[0004]變頻器輸入濾波器，就是為了解決變頻器干擾電網(wǎng)的問題，同時(shí)，亦能解決變頻器遭受電網(wǎng)中的諧波危害所產(chǎn)生的過壓、過流、欠壓、過載、過熱等誤報(bào)警、誤動(dòng)作、拒動(dòng)等問題；
[0005]通用交-直-交型變頻器主要缺點(diǎn)是由于二極管的單向?qū)ㄐ裕娔苤荒軉蜗蛄鲃?dòng)，由電網(wǎng)傳遞給負(fù)載。當(dāng)電機(jī)減速，制動(dòng)或帶有位能的重物下放時(shí)，電機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)，由于二極管整流橋能量傳輸不可逆，產(chǎn)生的再生電能傳輸?shù)街绷鱾?cè)的濾波電容上，產(chǎn)生栗升電壓。而一般的全控型的電力電子器件如IGBT等的耐壓比較低，過高的栗升電壓有可能損壞開關(guān)器件，濾波電容，甚至?xí)茐碾姍C(jī)的絕緣，從而威脅系統(tǒng)的安全工作，這就限制了通用變頻器的應(yīng)用范圍。為了解決電機(jī)處于再生發(fā)電時(shí)所產(chǎn)生的能源的再利用的問題，國內(nèi)在中小型這樣的系統(tǒng)中一般采用能耗制動(dòng)，利用電阻將發(fā)出的電能消耗掉，但是如果電機(jī)負(fù)載很重或者起動(dòng)，制動(dòng)頻繁，那么能耗電阻就必須設(shè)計(jì)得足夠大，這樣大功率的電阻，不但能源浪費(fèi)嚴(yán)重，而且所產(chǎn)生的熱會(huì)影響系統(tǒng)的其他部分的正常運(yùn)行。
[0006]此外，由于二極管整流會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，對電網(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波污染，影響電能質(zhì)量。
[0007]能量可回饋?zhàn)冾l器采用雙PWM控制技術(shù)，打破了過去變頻器的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)，采用PWM整流器和PWM逆變器提高了系統(tǒng)功率因數(shù)，并且實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的四象限運(yùn)行，能量可回饋式PWM電壓源型變頻器。
[0008]主電路形式拓?fù)錁?gòu)成的變頻器可以解決傳統(tǒng)變頻器的兩個(gè)技術(shù)難題:
[0009](1)能量回饋。當(dāng)電機(jī)處于拖動(dòng)狀態(tài)時(shí)，能量由交流電網(wǎng)經(jīng)整流器中間濾波電容充電，逆變器在PWM控制下降能量傳送到電機(jī)；當(dāng)電機(jī)處于減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，由于負(fù)載慣性作用進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)，其再生能量經(jīng)逆變器中開關(guān)元件和續(xù)流二極管向中間濾波電容充電，使中間直流電壓升高，此時(shí)整流器中開關(guān)元件在PWM控制下降能量饋入到交流電網(wǎng)，完成能量的雙向流動(dòng)。
[0010](2)此種方式的大功率變頻器解決了對電網(wǎng)的污染問題，功率因數(shù)高。由于PWM整流器閉環(huán)控制作用，使電網(wǎng)電流與電壓同頻同相位，提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，消除了網(wǎng)側(cè)諧波污染。
[0011]由于能量可回饋?zhàn)冾l器在采用PWM調(diào)制時(shí)，功率開關(guān)器件的高通斷頻率會(huì)產(chǎn)生高次諧波，若直接接入電網(wǎng)，會(huì)導(dǎo)致諧波污染，干擾電網(wǎng)中其他電磁敏感設(shè)備，也會(huì)產(chǎn)生損耗。因此需要在電網(wǎng)和變流器之間接入諧波濾波器。傳統(tǒng)方法是接入L濾波器抑制高次諧波。但隨著變流器功率等級的提高，特別是在中高功率應(yīng)用場合，開關(guān)器件頻率相對較低，要使電流滿足相應(yīng)的諧波標(biāo)準(zhǔn)所需電感值較大，這不僅使得電流變化率下降，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能降低，而且會(huì)造成電感體積過大，成本過高等一系列問題。
[0012]為了更好抑制諧波，降低濾波器成本，部分產(chǎn)品開始采用LCL濾波器，但是實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)LCL濾波器會(huì)導(dǎo)致諧振，影響系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和穩(wěn)定性。而且濾波器的參數(shù)設(shè)計(jì)相對較復(fù)雜，設(shè)計(jì)不合理時(shí)不僅達(dá)不到預(yù)期的濾波器效果，反而會(huì)增加電流的畸變，導(dǎo)致系統(tǒng)性能惡化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0013]本實(shí)用新型的目的在于提供一種減速機(jī)用變頻調(diào)速器的輸入濾波裝置系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0014]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種減速機(jī)用變頻調(diào)速器的輸入濾波裝置系統(tǒng)，包括三相交流電R、三相交流電S和三相交流電T，所述三相交流電R、三相交流電S和三相交流電T的輸出端均電性連接LCL濾波器的輸入端，所述LCL濾波器包括電流霍爾傳感器H1、電流霍爾傳感器H2和電流霍爾傳感器H3，所述電流霍爾傳感器H1、電流霍爾傳感器H2和電流霍爾傳感器H3的輸出端均電性連接有網(wǎng)側(cè)電感Lg的輸入端，所述網(wǎng)側(cè)電感Lg的輸出端電性連接有電容C1的輸入端，所述電容C1的輸出端電性連接有變頻器側(cè)電感L1的輸入端，所述變頻器側(cè)電感L1的輸出端電性連接有RC濾波電路的輸入端，所述RC濾波電路包括三相電阻R和電容C，所述三相電阻R的輸出端電性連接電容C的輸入端，所述電容C的輸出端電性連接有RC濾波電路的公共端中心點(diǎn)0的輸入端，所述LCL濾波器的輸出端電性連接有PWM整流器的三相交流輸入端。
[0015]優(yōu)選的，所述三相交流電R、三相交流電S和三相交流電T的輸出端分別電性連接位于LCL濾波器內(nèi)部的電流霍爾傳感器H1、電流霍爾傳感器H2和電流霍爾傳感器H3的輸入端。
[0016]優(yōu)選的，所述RC濾波電路由三相電阻R和電容C與其公共端中心點(diǎn)0串聯(lián)構(gòu)成。
[0017]優(yōu)選的，所述RC濾波電路內(nèi)部的公共端中心點(diǎn)0的輸出端還電性連接有PWM整流器的負(fù)直流輸入端。
[0018]優(yōu)選的，所述RC濾波電路的輸出端還電性連接有PWM整流器的三相交流輸入端。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:該減速機(jī)用變頻調(diào)速器的輸入濾波裝置系統(tǒng)，通過設(shè)計(jì)的增強(qiáng)型LCL濾波器，僅僅增加了少量成本，即可有效的抑制系統(tǒng)諧振，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)框圖。
[0021]圖中:1 LCL濾波器、11電流霍爾傳感器H1、12電流霍爾傳感器H2、13電流霍爾傳感器H3、14網(wǎng)側(cè)電感Lg、15電容C1、16變頻器側(cè)電感L1、17 RC濾波電路、171三相電阻R、172電容C、173公共端中心點(diǎn)0、2 PWM整流器、3三相交流電R、4三相交流電S、5三相交流電T。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)