专利名称：有源滤波装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种有源滤波装置，特别是涉及一种用于变频调速升降机的有源滤波装置
背景技术：
目前矿井的变频调速升降机的谐波治理是相对比较棘手的，这是由于矿井的变频调速升降机在提升过程中会产生巨大的无功冲击和谐波电流，即在所述升降机启动时产生的无功冲击大，从而给电网造成电压波动和谐波污染，而且还会产生大量的特征谐波和偶次谐波，而大量的高次谐波会产生谐波损耗，所以降低了用电设备的使用效率，严重地影响电网的供电质量，因此对于变频调速升降机的治理目前提出了很多治理方案，其中采用有源滤波设备的治理方案在矿井的变频调速升降机中的应用最为广泛。但是一般的有源滤波装置在治理矿井的升降机的谐波时，容易被干扰，其中对有源滤波装置干扰作为严重的是共模干扰和差模干扰，而且这两种干扰方式共同存在。其中共模干扰是指电源火线和大地，或电源中线和大地之间的干扰。对于三相电源来说，共模干扰存在于任何一相和大地之间，这是载流导体与大地之间的干扰。差模干扰是指线和线之间的干扰，如电源相线与电源中线之间的干扰。对于三相电源来说，差模干扰指存在于相线与相线之间的干扰，这是载流导体之间的电位差。共模干扰和差模干扰将直接导致控制信号混乱，影响普通有源滤波设备的正常运行工作，在最恶劣的情况下，有可能导致有源滤波装置中的逆变器直流侧的电压升高、损坏功率器件以及电容器等，从而导致设备的损坏。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的有源滤波装置易于被干扰，从而导致的有源滤波装置的损坏的缺陷，提供一种有源滤波装置，通过加入电磁干扰抑制单元来抑制有源滤波装置中的电磁干扰，保护有源滤波装置的运行安全。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的本实用新型提供了一种有源滤波装置，用于变频调速升降机，包括用于采集为所述变频调速升降机提供电源的一外部电网的电网电流的一电流采样单元、用于采集所述外部电网的电网电压的一电压采样单元、用于向所述外部电网注入补偿电流的一逆变器以及一控制单元，其中所述控制单元基于所述电网电压和所述电网电流控制所述逆变器向外部电网中注入补偿电流，其特点是所述有源滤波装置还包括一电磁干扰抑制单元，所述电磁干扰抑制单元用于抑制所述电压采样单元采集的电网电压中的电磁干扰信号。较佳地，所述有源滤波装置还包括一塑壳断路器，所述塑壳断路器用于控制所述逆变器与所述外部电网之间的导通或断开。较佳地，所述塑壳断路器还用于控制所述电磁干扰抑制单元和所述外部电网之间的导通和断开。[0010]较佳地，所述有源滤波装置还包括一熔断器，所述熔断器在所述电磁干扰抑制单元注入所述电压采样单元中的电流过大时熔断，从而断开所述电磁干扰抑制单元和所述电压采样单元的连接。较佳地，所述熔断器串接于所述电磁干扰抑制单元和所述电压采样单元之间。较佳地，所述有源滤波装置还包括一电抗器，所述电抗器抑制所述补偿电流的涌流和换流。较佳地，所述电抗器串接于所述逆变器和所述外部电网之间。较佳地，所述电抗器为一电感。较佳地，所述逆变器为一 PWM电压逆变器。本实用新型的积极进步效果在于本实用新型的有源滤波装置通过加入电磁干扰抑制单元来抑制电磁干扰信号对有源滤波装置中控制信号等的干扰，从而保护有源滤波装置的运行安全，从而使得变频调速的升降机的正常运行。
图I为本实用新型的有源滤波装置的第一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。第一实施例如图I所示，本实施例的有源滤波装置中包括一电流采样单元11、一电压采样单兀12、一逆变器2、一控制单兀3、一电磁干扰抑制单兀4、一熔断器5、一塑壳断路器6和一电抗器7。本实施例的有源滤波装置用于补偿滤除一外部电网A注入一变频调速升降机B的电源中的谐波和电压波动。其中所述电流采样单元11用于采集所述外部电网A注入所述变频调速升降机B的电网电流I。所述电压采样单元12用于采集所述外部电网A的电网电压U。所述逆变器2用于向所述外部电网A注入补偿电流Ic，从而通过所述补偿电流Ic补偿抵消所述电网电流中由所述变频调速升降机B引入外部电网A的电压波动和谐波。所以抑制谐波所导致的谐波损耗，提高了所述变频调速升降机B的用电效率。其中本实施例的逆变器2可以采用PWM(脉宽调制)电压逆变器等来生成所述补偿电流Ic。所述控制单元3基于所述电网电压U和所述电网电流I控制所述逆变器2向外部电网A中注入补偿电流Ic，即所述控制单元3监测所述外部电网A中的电压波动和谐波，并相应地生成补偿电流Ic来补偿抵消所述补偿电流Ic。其中本实施例的所述控制单元3可以采用MCU (微控制器)和DSP (数字信号处理)芯片等来实现。所述电磁干扰抑制单元4用于抑制所述电压采样单元12采集的电网电压U中的电磁干扰信号。由于所述有源滤波装置容易受到共模干扰和差模干扰，从而导致电压采样的电网电压U不准确，因而容易导致有源滤波装置中的逆变器直流侧的电压升高、损坏功率器件以及电容器等。所以本实施例中通过一电磁干扰抑制单元来抑制所述电压采样单元12采集的电网电压U中的电磁干扰信号，其中所述电磁干扰抑制单元4可以采用现有的电磁干扰滤除电路等实现。所述熔断器5串接于所述电磁干扰抑制单元4和所述电压采样单元12之间，并在所述电磁干扰抑制单元4注入所述电压采样单元12中的电流过大时熔断，从而断开所述电压采样单元12和所述电磁干扰抑制单元4之间的连接，即断开所述外部电网A和所述电压采样单元12的连接。其中所述塑壳断路器6用于控制所述逆变器2与所述外部电网A之间的导通或断开，以及控制所述电磁干扰抑制单元4和所述外部电网A之间的导通和断开，即控制所述电压采样单元12和所述外部电网A之间的导通和断开。本实施例中所述电抗器7串接于所述逆变器2和所述塑壳断路器6之间，并用于抑制所述逆变器2生成的所述补偿电流Ic的涌流和换流，即本实施例的电抗器7可以滤除 塑壳断路器开关或逆变器电容投切等操作产生的涌流和换流。其中所述电抗器7还可以串接于所述逆变器2和所述外部电网A之间的任意处。本实施例中所述电抗器可以采用电感等电抗性元件。另外，本实施例中所涉及的所有单元，例如电流采样单元11、电压采样单元12、逆变器2、控制单元3、电磁干扰抑制单元4、熔断器5、塑壳断路器6和电抗器7均可以采用现有的硬件来实现，故在此对其具体实现过程不做赘述。本实施例的工作原理如下首先所述电流采样单元11和电压采样单元12分别采集所述外部电网A中的电网电流I和电网电压U。其中当所述电磁干扰抑制单元4注入所述电压采样单元12中的电流过大时所述熔断器5熔断，本实施例的有源滤波装置停止工作。否则然后所述控制单元3基于所述电网电压U和所述电网电流I控制所述逆变器2向外部电网A中注入补偿电流Ic。从而补偿抵消所述电网电流I中的谐波和电压波动。虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种有源滤波装置，用于变频调速升降机，所述有源滤波装置包括用于采集为所述变频调速升降机提供电源的一外部电网的电网电流的一电流采样单元、用于采集所述外部电网的电网电压的一电压采样单元、用于向所述外部电网注入补偿电流的一逆变器以及一控制单元，其中所述控制单元基于所述电网电压和所述电网电流控制所述逆变器向外部电网中注入补偿电流，其特征在于，所述有源滤波装置还包括一电磁干扰抑制单元，所述电磁干扰抑制单元用于抑制所述电压采样单元采集的电网电压中的电磁干扰信号。
2.如权利要求I所述的有源滤波装置，其特征在于，所述有源滤波装置还包括一塑壳断路器，所述塑壳断路器用于控制所述逆变器与所述外部电网之间的导通或断开。
3.如权利要求2所述的有源滤波装置，其特征在于，所述塑壳断路器还用于控制所述电磁干扰抑制单元和所述外部电网之间的导通和断开。
4.如权利要求1-3中任一项所述的有源滤波装置，其特征在于，所述有源滤波装置还包括一熔断器，所述熔断器在所述电磁干扰抑制单元注入所述电压采样单元中的电流过大时熔断，从而断开所述电磁干扰抑制单元和所述电压采样单元的连接。
5.如权利要求4所述的有源滤波装置，其特征在于，所述熔断器串接于所述电磁干扰抑制单元和所述电压采样单元之间。
6.如权利要求5所述的有源滤波装置，其特征在于，所述有源滤波装置还包括一电抗器，所述电抗器抑制所述补偿电流的涌流和换流。
7.如权利要求6所述的有源滤波装置，其特征在于，所述电抗器串接于所述逆变器和所述外部电网之间。
8.如权利要求5或6所述的有源滤波装置，其特征在于，所述电抗器为一电感。
9. 如权利要求4所述的有源滤波装置，其特征在于，所述逆变器为一PWM电压逆变器。
专利摘要本实用新型公开了一种有源滤波装置，用于变频调速升降机，包括用于采集为所述变频调速升降机提供电源的一外部电网的电网电流的一电流采样单元、用于采集所述外部电网的电网电压的一电压采样单元、用于向所述外部电网注入补偿电流的一逆变器以及一控制单元，其中所述控制单元基于所述电网电压和所述电网电流控制所述逆变器向外部电网中注入补偿电流，所述有源滤波装置还包括一电磁干扰抑制单元，所述电磁干扰抑制单元用于抑制所述电压采样单元采集的电网电压中的电磁干扰信号。本实用新型通过加入电磁干扰抑制单元来抑制电磁干扰信号对有源滤波装置中控制信号等的干扰，从而保护有源滤波装置的运行安全，从而使得变频调速的升降机的正常运行。
文档编号H02J3/01GK202384766SQ20112056559
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者彭华良, 龚宇 申请人:上海追日电气有限公司