用于三相的逆变器的滤波器装置和逆变器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种滤波器装置和一种逆变器装置。
【背景技术】
[0002]逆变器是能够将直流电压转换成具有可变频率的交流电压的电仪器。逆变器在马达或类似的负载中能够用于以变化的频率对其进行控制。这种对马达馈电的逆变器通常称作为马达逆变器。逆变器例如能够应用在电功率到交流电网中的传输中，其中逆变器必须产生对应于电网频率的电压。这种馈入电网中的逆变器通常称作为电网逆变器。逆变器也能够是变频器的一部分，所述变频器例如用于控制马达或其他的负载。
[0003]图1示出三相的逆变器10的实例，所述三相的逆变器具有正直流电压端子DC+、负直流电压端子DC-和三个相的输出端子ACa、ACb、ACc。逆变器10的主电流回路能够具有半导体开关桥和和直流电压部件，所述直流电压部件具有电容C，所述电容连接在正直流电压端子DC+和负直流电压端子DC-之间。逆变器10的直流电压部件的电容C能够由一个或多个电容器构成。三级逆变器在直流电压部件中也具有中性的直流电压极，所述直流电压极将逆变器10的直流电压部件的电容C划分成两个部分。
[0004]与逆变器的应用相关的问题是干扰，逆变器在与逆变器连接的电系统中引起所述干扰。在逆变器中发生的调制通常在逆变器的输出端处产生高频共模电压(common mode),即作为相之和的对地电压，并且产生差模电压(differential mode)、即位于相之间的电压。通过电压引起的频率调制的电流会干扰其余与逆变器连接的电系统。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型基于下述目的:研发一种设备，其能够解决或者至少减少上述问题。本实用新型的目的通过一种滤波器装置和一种逆变器装置来实现，所述滤波器装置和逆变器装置的特征在于:
[0006]一种用于三相的逆变器的滤波器装置，所述逆变器具有电容，所述电容连接在所述逆变器的正直流电压端子和负直流电压端子之间，所述滤波器装置具有:
[0007]第一相的输入端子、第二相的输入端子和第三相的输入端子；
[0008]所述第一相的输出端子、所述第二相的输出端子和所述第三相的输出端子；
[0009]第一电感和第一电容，所述第一电感和第一电容串联在所述第一相的所述输入端子和第一开关点之间，在那里所述第一电感和所述第一电容之间的连接点与所述第一相的所述输出端子连接；
[0010]第二电感和第二电容，所述第二电感和第二电容串联在所述第二相的所述输入端子和所述第一开关点之间，在那里所述第二电感和所述第二电容之间的连接点与所述第二相的所述输出端子连接；和
[0011 ] 第三电感和第三电容，所述第三电感和第三电容串联在所述第三相的所述输入端子和所述第一开关点之间，在那里所述第三电感和所述第三电容之间的连接点与所述第三相的所述输出端子连接；
[0012]其特征在于，所述滤波器装置具有:
[0013]正直流电压端子和负直流电压端子；和
[0014]第四电容和第五电容，所述第四电容和第五电容串联在所述正直流电压端子和所述负直流电压端子之间，在那里所述第四电容和所述第五电容之间的连接点与所述第一开关点连接；
[0015]一种逆变器装置，所述逆变器装置具有滤波器装置和三相的逆变器，所述逆变器具有第六电容，所述第六电容连接在所述逆变器的正直流电压端子和负直流电压端子之间，其中所述滤波器装置的第一相的输入端子与所述逆变器的第一相的输出端子连接，所述滤波器装置的第二相的输入端子与所述逆变器的第二相的输出端子连接，所述滤波器装置的第三相的输入端子与所述逆变器的第三相的输出端子连接，所述滤波器装置的正直流电压端子与所述逆变器的所述正直流电压端子连接并且所述滤波器装置的负直流电压端子与所述逆变器的所述负直流电压端子连接。
[0016]本实用新型的优选的实施方式在下文中描述。
[0017]本实用新型基于:滤波器装置具有共模干扰还有差模干扰的滤波器耦合部。
[0018]根据本实用新型的解决方案具有下述优点:当所述解决方案与逆变器结合时，所述解决方案实现了借助于简单的结构对共模干扰和差模干扰进行滤波。本实用新型的解决方案还具有下述优点:所述解决方案也能够后续地与逆变器结合，这扩展了现有逆变器的应用领域/可应用性和使用寿命，而不必改变逆变器本身。
【附图说明】
[0019]现在结合优选的实施方式参考所附的附图详细阐述本实用新型，其中:
[0020]图1示出根据一个实施方式的逆变器的一个实例；
[0021]图2示出根据一个实施方式的滤波器装置的一个实例；
[0022]图3示出根据一个实施方式的滤波器装置的一个实例；
[0023]图4示出根据一个实施方式的滤波器装置的一个实例；
[0024]图5示出根据一个实施方式的滤波器装置的一个实例；
[0025]图6示出根据一个实施方式的滤波器装置的一个实例；
[0026]图7示出根据一个实施方式的逆变器装置的一个实例。
【具体实施方式】
[0027]本实用新型的应用不限制于特定的系统，相反本实用新型能够结合使用逆变器的不同的电系统来应用。此外，本实用新型的应用不限制于利用特定基频的系统或特定的电平。
[0028]图2示出根据一个实施方式的滤波器装置20的一个实例。根据该实例的滤波器装置具有第一相的输入端子ACla、第二相的输入端子AClb和第三相的输入端子AClc。滤波器装置20的这些输入端子ACla、AClb, AClc优选设置成与逆变器的输出端子连接。此夕卜，根据所述实例的滤波器装置具有第一相的输出端子AC2a、第二相的输出端子AC2b和第三相的输出端子AC2c。滤波器装置20的这些输出端子AC2a、AC2b、AC2c优选设置成与负载连接。因此，负载能够借助于逆变器经由滤波器装置20馈电。所述实例的滤波器装置也还具有正直流电压端子DCl和负直流电压端子DC2。滤波器装置20的这些直流电压端子DC1、DC2优选设置成与逆变器的直流电压端子连接。
[0029]图3至6示出根据一些实施方式的滤波器装置20的实例。如所述实例示出的那样，根据本实用新型的一个实施方式，滤波器装置具有第一电感Lla和第一电容Ca，所述第一电感和第一电容串联在第一相的输入端子ACla和第一开关点A之间，在那里第一电感Lla和第一电容Ca之间的连接点与第一相的输出端子AC2a连接。滤波器装置此外具有第二电感Llb和第二电容Cb，所述第二电感和第二电容串联在第二相的输入端子AClb和第一开关点A之间，在那里第二电感Llb和第二电容Cb之间的连接点与第二相的输出端子AC2b连接。滤波器装置此外具有第三电感Llc和第三电容Ce，所述第三电感和第三电容串联在第三相的输入端子AClc和第一开关点A之间，在那里第三电感Llc和第三电容Ce之间的连接点与第三相的输出端子AC2c连接。滤波器装置还具有第四电容Cdcl和第五电容Cdc2，所述第四电容和第五电容串联在正⑴直流电压端子DCl和负㈠直流电压端子DC2之间，在那里第四电容Cdcl和第五电容Cdc2之间的连接点与第一开关点A连接。
[0030]根据一个实施方式，第一电感Lla和第一电容Ca之间的连接点直接与第一相的输出端子AC2a连接，第二电感Llb和第二电容Cb之间的连接点直接与第二相的输出端子AC2b连接，并且第三电感Llc和第三电容Ce之间的连接点直接与第三相的输出端子AC2c连接。图3和4图解说明这种实施方式。
[0031]根据一个实施方式，如在图5和6中图解说明的那样，滤波器装置以这样的方式具有第四电感L2a、第五电感L2b和第六电感L2c，使得第一电感Lla和第一电容Ca之间的连接点经由第四电感L2a与第一相的输出端子AC2a连接，第二电感Llb和第二电容Cb之间的连接点经由第五电感L2b与第二相的输出端子AC2b连接，并且第三电感Llc和第三电容Ce之间的连接点经由第六电感L2c与第三相的输出端子AC2c连接。
[0032]根据一个实施方式，第四电容Cdcl和第五电容Cdc2之间的连接点直接与第一连接点A连接。图3和5图解说明这种实施方式。
[0033]根据一个实施方式，如在图4和6中图解说明的那样，滤波器装置以这样的方式具有第一阻抗Z，使得第四电容Cdcl和第五电容Cdc2之间的连接点经由第一阻抗Z与第一开关点A连接。第一阻抗Z能够是电感性的、欧姆性的、电容性的或其组合。
[0034]根据一个实施方式，滤波器装置的每个电感具有一个或多个线圈(扼流圈)。此夕卜，根据一个实施方式，滤波器装置的每个电容具有一个或多个电容器。可行的第一阻抗Z就其而言能够具有一个或多个线圈和/或一个或多个电阻和/或一个或多个电容器。
[0035]通过在图3至6的实施方式中示出的滤波器装置，能够对逆变器的脉宽调制的电压的位于相之间的差模波形和作为相的总和的对地共模波形进行滤波。滤波的对象优选是频率调制的电压纹波。
[0036]所述思想是:尽可能正弦形地构成滤波器装置的相特定的电容器的电压，其中负载所承受的差模电压是正弦形的。这优选与滤波器装置的AC电容Ca、Cb、Cc和AC电感Lla、Llb、Llc关联地发生。根据负载类型，滤波器装置的负载侧还能够添加滤波器电感L2a、L2b、L2c (图5和6)，以便对负载电流滤波。因为期望滤波器装置也消除由于调制所引起的高频的对地共模电压，所以滤波器装置也具有共模电流通路。所述共模电流通路优选由AC电感Lla、Llb、Llc、AC电容Ca、Cb、Ce和闭合回路的DC电容Cdcl、Cdc2构成。在AC和DC电容之间也能够添加阻抗Z (图4和6)，借助于所述阻抗能够改变对共模信号的滤波而不会对差模滤波起作用。DC电容Cdcl、Cdc2在正和负的DC极下等分共模信号的回程。滤波器装置的DC电容的电