适用于有源滤波器的保护机构的制作方法

文档序号:13449356阅读:234来源:国知局

本发明涉及有源滤波器,具体涉及适用于有源滤波器的保护机构。



背景技术:

有源滤波器之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),其应用可克服lc滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功;三相电路瞬时无功功率理论是apf发展的主要基础理论;apf有并联型和串联型两种,前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波,串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。有源滤波器同无源滤波器比较,治理效果好,主要可以同时滤除多次及高次谐波,不会引起谐振,但是价位相对高。

有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速dsp器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器(dsp)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(pwm)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动igbt或ipm功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。

现有技术中,存在有源滤波器在工作的过程中前端电源出现相序相反时,影响有源滤波器的工作的问题。



技术实现要素:

本发明解决了现有技术存在的有源滤波器在工作的过程中前端电源出现相序相反时,影响有源滤波器的工作的问题,提供适用于有源滤波器的保护机构,其应用时能够实时监测有源滤波器的输入端电源的相序,在相序出现错误的时候断开有源滤波器的前端输入电,避免前端相序改变的时候对有源滤波器造成影响,便于用户及时处理。

本发明通过以下技术方案实现:

适用于有源滤波器的保护机构,包括稳压电路、ic集成电路、输出控制电路、复位电路,所述稳压电路的输入端用于接收三相电中的a相电和b相电,所述稳压电路的输出端用于输出两个脉冲信号到ic集成电路,所述ic集成电路输出高电平信号到输出控制电路,所述控制电路接收到高电平信号导通;所述复位电路的输入端用于接收三相电中的c相电,复位电路输出复位信号到ic集成电路,所述ic集成电路输出低电平信号到输出控制电路,所述控制电路接收到低电平持续导通;若三相电相序错误,所述ic集成电路输出低电平,所述控制电路接收到低电平信号断开。

本发明通过设置稳压电路,将前端电源输出的电压进行稳压、限幅处理,保证电压的稳定性,然后将稳压后的电压输出到ic集成电路,ic集成电路接收到脉冲信号并输出一个高电平信号到控制输出电路,控制输出电路接收到高电平信号保持导通进行电压输出,同时复位电路给ic集成电路输出一个复位信号,ic集成电路接收并输出一个低电平信号,输出控制电路接收到低电平信号,输出控制电路保持持续导通,电源持续给有源滤波器供电,有源滤波器一直处于工作状态。当相序出现错误时,稳压电路输出一个时钟信号到ic集成电路,ic集成电路接收并输出一个低电平信号到控制输出电路,控制输出电路接收到低电平信号断开,前端电源停止给有源滤波器供电。达到了有源滤波器前端电源出现相序错误时,断开前端电源对有源滤波器的供电,避免有源滤波器在前端电源相序错误时持续工作而损坏。

进一步的,适用于有源滤波器的保护机构,所述稳压电路包括电阻r1、电阻r2、稳压二极管vs1、稳压二极管vs2,所述电阻r1的一端与相序a连接,电阻r1的另一端与ic集成电路连接,电阻r1与ic集成电路之间任一一点与稳压二极管vs1的一端连接,vs1的另一端接地;所述电阻r2的一端与相序b连接,电阻r2的另一端与ic集成电路连接,电阻r2与ic集成电路之间的一点与稳压二极管vs2的一端连接,稳压二极管vs2的另一端接地。作为本发明的一种优选方式,有效的对前端电源提供的电压进行稳压。限幅,保证输出给ic集成电路的时钟信号稳定、可靠。

进一步的,适用于有源滤波器的保护机构,所述ic集成电路包括触发器一、触发器二,触发器一包括触发信号端d1、时钟信号端clk1、复位端clr1、接地端gnd1、同相输出端q1;触发器二包括触发信号端d2、时钟信号端clk2、复位端clr2、接地端gnd2、同相输出端q2;所述触发信号端d1与电源连接,时钟信号端clk1与电阻r1的另一端连接,复位端clr2与复位电路连接,同相输出端q1与触发信号端d2连接,时钟信号端clk2与电阻r2的另一端连接,同相输出端q1与触发信号端d2连接,接地端gnd1和接地端gnd2接地,复位端clr2与复位电路连接,同相输出端q2与输出控制电路连接。作为本发明的一种优选方式,通过设置两个触发器,实现了高电平信号和低电平信号的输出,同时通过输出的高电平信号和低电平信号判断前端电源输出的相序是否正确。

进一步的,适用于有源滤波器的保护机构,所述输出控制电路包括电阻r3、电容c1、三极管vt1、三极管vt2、二极管vd1、接触器km,所述电阻r3的一端与ic集成电路连接,电阻r3的另一端与电容c1的一端连接,同时电阻r3的另一端与三极管vt1的b极连接,电容c1的另一端与三极管vt2的e极连接,同时电容c1的另一端接地,三极管vt1的e极与三极管vt2的b极连接,三极管vt1的c极与二极管vd1的正极连接,二极管vd1的负极与电源连接,同时,二极管vd1的负极与接触器km的一端连接,接触器km的另一端与三极管vt2的c极连接。作为本发明的一种优选方式,通过三极管来控制电路的导通和断开,实现了自动切断前端电源对有源滤波器的供电。

进一步的,适用于有源滤波器的保护机构,所述复位电路包括电阻r4、电容c2、稳压二极管vs3、二极管vd2,所述电阻r4的一端与c相点连接,电阻r4的另一端与二极管vd2的正极连接,电阻r4与二极管vd2之间连接有电容c2,二极管vd2的负极与ic集成电路连接。作为本发明的一种优选方式,复位电路持续输出低电平信号,保证前端电源输出相序正确的时候输出控制电路持续处于导通状态,保证前端电源对有源滤波器的供电。

本发明与现有技术比较具有如下的优点和有益效果:

1、本发明适用于有源滤波器的保护机构,达到了有源滤波器前端电源出现相序错误时,断开前端电源对有源滤波器的供电,避免有源滤波器在前端电源相序错误时持续工作而损坏。

2、本发明适用于有源滤波器的保护机构,通过设置两个触发器,实现了高电平信号和低电平信号的输出,同时通过输出的高电平信号和低电平信号判断前端电源输出的相序是否正确。

3、本发明适用于有源滤波器的保护机构,复位电路持续输出低电平信号,保证前端电源输出相序正确的时候输出控制电路持续处于导通状态,保证前端电源对有源滤波器的供电。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:

图1为本发明原理示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示,适用于有源滤波器的保护机构,包括稳压电路、ic集成电路、输出控制电路、复位电路,所述稳压电路的输入端用于接收三相电中的a相电和b相电,所述稳压电路的输出端用于输出两个脉冲信号到ic集成电路,所述ic集成电路输出高电平信号到输出控制电路,所述控制电路接收到高电平信号导通;所述复位电路的输入端用于接收三相电中的c相电,复位电路输出复位信号到ic集成电路,所述ic集成电路输出低电平信号到输出控制电路,所述控制电路接收到低电平持续导通;若三相电相序错误,所述ic集成电路输出低电平,所述控制电路接收到低电平信号断开。所述稳压电路包括电阻r1、电阻r2、稳压二极管vs1、稳压二极管vs2,所述电阻r1的一端与相序a连接,电阻r1的另一端与ic集成电路连接,电阻r1与ic集成电路之间任一一点与稳压二极管vs1的一端连接,vs1的另一端接地;所述电阻r2的一端与相序b连接,电阻r2的另一端与ic集成电路连接,电阻r2与ic集成电路之间的一点与稳压二极管vs2的一端连接,稳压二极管vs2的另一端接地。所述ic集成电路包括触发器一、触发器二,触发器一包括触发信号端d1、时钟信号端clk1、复位端clr1、接地端gnd1、同相输出端q1;触发器二包括触发信号端d2、时钟信号端clk2、复位端clr2、接地端gnd2、同相输出端q2;所述触发信号端d1与电源连接,时钟信号端clk1与电阻r1的另一端连接,复位端clr2与复位电路连接,同相输出端q1与触发信号端d2连接,时钟信号端clk2与电阻r2的另一端连接,同相输出端q1与触发信号端d2连接,接地端gnd1和接地端gnd2接地,复位端clr2与复位电路连接,同相输出端q2与输出控制电路连接。所述输出控制电路包括电阻r3、电容c1、三极管vt1、三极管vt2、二极管vd1、接触器km,所述电阻r3的一端与ic集成电路连接,电阻r3的另一端与电容c1的一端连接,同时电阻r3的另一端与三极管vt1的b极连接,电容c1的另一端与三极管vt2的e极连接,同时电容c1的另一端接地,三极管vt1的e极与三极管vt2的b极连接,三极管vt1的c极与二极管vd1的正极连接,二极管vd1的负极与电源连接,同时,二极管vd1的负极与接触器km的一端连接,接触器km的另一端与三极管vt2的c极连接。所述复位电路包括电阻r4、电容c2、稳压二极管vs3、二极管vd2,所述电阻r4的一端与c相点连接,电阻r4的另一端与二极管vd2的正极连接,电阻r4与二极管vd2之间连接有电容c2,二极管vd2的负极与ic集成电路连接。

本发明的ic集成电路选用cd4013型双d触发器集成电路;三极管vt1、三极管vt2选用s9013型硅npn晶体管;接触器km选用12v交流接触器;其它元器件无特殊要求,三相交流电经过降压、整流后分别接入相序a、相序b、相序c三端,相序a、相序b两端分别经过电阻r1、电阻r2和稳压二极管vs1、稳压二极管vs2限幅、整形后送至ic集成电路的2个时钟脉冲信号端。若相序正确,即相序a、相序b、相序c三相顺序出现正脉冲,则ic集成电路的同相输出端q1和同相输出端q2均输出高电平,使得三极管vt1、三极管vt2导通,接触器km得电,接触器km的常开触点闭合,有源滤波器开始工作。此时,相序c端通过电阻器r3和稳压管vs3向ic集成电路的复位端输clr2出复位信号,同相输出端q1和同相输出端q2输出低电平,由于电容器c1上开始放电,使得三极管vt1、vt2继续导通维持继电器继续得电,负载正常工作,完成三相交流电一个周期的变化。若相序错误,则使得同相输出端q1和同相输出端q2脚保持低电平,三极管vt1、三极管vt2截止,接触器km失电,接触器km常开触点断开,有源滤波器停止工作。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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