专利名称：低频谐波滤波装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电网谐波滤波器，特别涉及一种能利用多个电磁感应线圈和消谐电容器组成的低频谐波滤波器，主要用于消除大
型整流设备、变频器等电力电子变流设备整流时产生的3、 5、 7、 9等奇次谐波，抑制浪涌电流、提高功率因素，保证电网品质，减少线路损耗。
背景技术：
随着整流设备、电力电子技术的发展和变频器的大量应用，大量的电流变换引起电网电流畸变，影响电网的供电质量；另一方面变频器的输出部分一般采用的是IGBT等开关器件，在输出能量的同时将在输出线上产生较强的电磁辐射干扰，影响周边电器的正常工作，这些副作用既是所说的谐波。
目前电力系统谐波污染的治理，主要采取无源滤波器、组合滤波器和有源滤波器三种方式这三种方式前两种只能有针对性的对3次、5次和7次谐波进行治理，其消谐后谐波含量还占40%，不能有效的消除谐波；有源滤波方式虽然滤波效果好，消谐后谐波含量约占10%左右，但存在价格昂贵、故障率高、体积大等缺点。
发明内容
为了弥补以上不足，本实用新型提供一种价格合理的低频谐波滤波器，能消除大型整流设备、变频器等电力电子变流设备整流时产生
的3、 5、 7、 9等奇次谐波，抑制浪涌电流、提高功率因素。
本实用新型的技术方案是这样实现的 一种低频谐波滤波装置，由分别串联连接于三相火线输入端与零线之间的三组谐波滤波电路组成，每组谐波滤波电路由三个线圈、第一电磁感应器、第二电磁感应器和补偿电容器组成，其中第一线圈和第二线圈分别绕制于具有公共铁心边的该第一电磁感应器上，该第一线圈一端接电网的火线输入端而另一端与该第二线圈串联连接，其中第三线圈绕制于该第二线圈上后，再与该第二线圈串联连接，该第三线圈依次串联连接该第二电磁感应器和补偿电容器后，再接零线，该第二线圈和第三线圈之间引出作为负载火线的负载输入端。
作为本实用新型进一步改进，该第二电磁感应器与补偿电容器之
间还串联自动开关，该负载输入端经变频器接入负载，该自动开关由能感应负载电流的电流感应器控制接入或断开。
作为本实用新型进一步改进，该自动开关为接触器、继电器或晶闸管，该电流感应器为负载电流检测电路或变频器频率输出端。
本实用新型的有益技术效果是该第一电磁感应器上的第一线圈和第二线圈同时绕在具有公共铁心边上，可方便调节电抗气隙，克服普通电抗器感抗小、电流小的缺点，其主要用来进行感抗变换和抑制浪涌电流；在该第二线圈上绕制的第三线圈，与第二线圈串联可以补偿第一线圈和第二线圈的压降，使该第一电磁感应器的压降降到最小，从而使该第二线圈和第三线圈之间引出作为负载火线的负载输入端电压抬高；该第三线圈和其后串接的第二电磁感应器再接补偿电容器，形成LC变换谐振回路，该变换谐振回路根据电流的大小，遵循楞次定理，感应出不同频率的电流分量，对系统中的谐波进行补偿和抵消，达到消谐目的。
当负载电流大于设定值时，该补充电容器通过该自动开关接入，形成LC滤波回路，增加滤波效果；当负载电流小于设定值时，该补充电容断开，只形成电感L滤波，这样可防止电容过补偿而造成功率因数超前，又可满足电网电压无压降直接输入到负载。
图1为本实用新型中所述一组谐波滤波电路图；图2为本实用新型串联于电网与负载之间的实施例示意图；图3为没有加装该滤波装置前的电流波形图；图4为加装该滤波装置后的电流波形图。具体实施例
结合图1和图2以下作进一步描述 一种低频谐波滤波装置，由分别串联于三相火线输入端与零线之间的三组谐波滤波电路组成(图1仅显示出一组谐波滤波电路)，每组谐波滤波电路由三个线圈、第一电磁感应器B1、第二电磁感应器B2和补偿电容器C组成，其中第一线圈Ll和第二线圈L2分别绕制于具有公共铁心边的该第一电磁感应器 Bl上，该第一线圈Ll 一端接电网的火线输入端而另一端与该第二线圈 L2串联连接，其中第三线圈L3绕制于该第二线圈L2上后，再与该第 二线圈L2串联连接，该第三线圈L3依次串联连接该第二电磁感应器 B2和补偿电容器C后，再接零线，该第二线圈L2和第三线圈L3之间 引出作为负载火线的负载输入端。
图2中该低频谐波滤波装置串联接入到变频器、整流器等变流设 备的前端，通过加装该滤波器，可以将变频器、整流器等变流设备的 电流谐波降低到10%以下。
该第二电磁感应器B2与补偿电容器C之间还串联自动开关K的继 电器开关(也可以是接触器或晶闸管)，该自动开关K由能感应负载 电流的电流传感器控制接入或断开，该电流传感器检测到的电流值和 开关动作的标准电流值比较，当检测值大于标准值时接入该补尝电容 器C。也可以通过设定变频器的输出频率，判定电流的大小，因为变频 器的频率和电流成正比例关系，当频率到达某一设定值时，可作为接 入滤波器的判断点，大于该频率点，滤波器接入。
该第一线圈Ll和第二线圈L2同时绕在具有公共铁心边的该第一 电磁感应器B1上，这样设计可方便调节电抗气隙，克服普通电抗器感 抗小、电流小的缺点，其主要用来进行感抗变换和抑制浪涌电流；同 时在该第二线圈L2上绕制的第三线圈L3，与第二线圈L2串联可以补 偿第一线圈Ll和第二线圈L2的压降，使该第一电磁感应器B1的压降降到最小，从而使该第二线圈和第三线圈之间引出作为负载火线的负
载输入端电压抬高；该第三线圈L3和其后串接的第二电磁感应器B2 再接补偿电容器C，形成LC变换谐振回路，该变换谐振回路根据电流 的大小，遵循楞次定理，感应出不同频率的电流分量，对系统中的谐 波进行补偿和抵消，达到消消除谐波的目的。
该滤波器兼有消谐、减小浪涌和改善功率因数的作用，消谐后谐 波含量均在10%以下，且该装置具有故障率低，价格便宜，容量大等特 点。同时，由于该消谐装置的电容除了补偿吸收谐波作用之外，还对 系统的功率因数进行补偿，使系统功率因数始终保持在0.9以上。
权利要求1、一种低频谐波滤波装置，由分别串联于三相火线输入端与零线之间的三组谐波滤波电路组成，其特征在于，每组谐波滤波电路由三个线圈、第一电磁感应器(B1)、第二电磁感应器(B2)和补偿电容器(C)组成，其中第一线圈(L1)和第二线圈(L2)分别绕制于具有公共铁心边的该第一电磁感应器(B1)上，该第一线圈(L1)一端接电网的火线输入端而另一端与该第二线圈(L2)串联连接，其中第三线圈(L3)绕制于该第二线圈(L2)上，且与该第二线圈(L2)串联连接后，再依次串联连接该第二电磁感应器(B2)和补偿电容器(C)后，再接零线，该第二线圈(L2)和第三线圈(L3)之间引出作为负载火线的负载输入端。
2、 如权利要求1所述的一种低频谐波滤波装置，其特征在于，该第二电磁感应器(B2)与补偿电容器(C)之间还串联自动开关(K)，该负载输入端经变频器接入负载，该自动开关(K)由能感应负载电流的电流感应器控制接入或断开。
3、 如权利要求2所述的一种低频谐波滤波装置，其特征在于，该自动开关为接触器、继电器或晶闸管，该电流感应器为负载电流检
专利摘要一种低频谐波滤波装置，由分别串联于三相火线输入端与零线之间的三组谐波滤波电路组成，每组谐波滤波电路由三个线圈、第一电磁感应器、第二电磁感应器和补偿电容器组成，其中第一线圈和第二线圈分别绕制于具有公共铁心边的该第一电磁感应器上，该第一线圈一端接电网的火线输入端而另一端与该第二线圈串联连接，其中第三线圈绕制于该第二线圈上，且与该第二线圈串联连接后，再依次串联连接该第二电磁感应器和补偿电容器后，再接零线，该第二线圈和第三线圈之间引出作为负载火线的负载输入端，本实用新型具有价格合理，能消除大型整流设备、变频器等电力电子变流设备整流时产生的3、5、7、9等奇次谐波，抑制浪涌电流、提高功率因素。
文档编号H02M1/42GK201328074SQ20082023823
公开日2009年10月14日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年12月18日
发明者彭镇权 申请人:彭镇权