专利名称：一台变频器连接多台电动机时的谐波治理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变频器应用技术领域，尤其涉及一种单台变频器连接多台电动机 的谐波治理装置。
背景技术：
在变频器应用中，经常会出现一台变频器连接多台电动机的应用案例，这种应用 方案可降低设备的初次投资成本，例如，在汽车焊装生产线左右侧围输送线的应用中，用一 台变频器连接二十个电动机分布在距离不等的工位上，在每个工位电动机回路中串有启停 用接触器，因而不可避免的出现变频器与电动机连接回路中在还有电流通过时发生接触器 反复通断，类似这样的应用在实际工程和生产中的案例很多。但是，这样的应用方式在降低 初次投资成本的同时，带来的问题就是电动机容易损坏、变频器寿命急剧缩短，增加了后期 的维修费用，降低了系统可靠性。经过对损坏电动机进行剖析，发现电动机损坏都是相间绝缘击穿所致，在排除电 动机耐压等级和电源电压过高因素外，通过仪器观察在连接多台电动机后变频器输出中含 有很多谐波，且在接触器断开瞬间电压波形出现很陡的瞬间高压尖端脉冲。因此，可以断定 导致电机寿命急剧缩短的原因是谐波及尖峰脉冲电压击穿电动机线圈绝缘层所致。
公开日为2009年12月16日、公开号为CN101604844A的一种消除谐波变频器，公 开了这样一种技术方案它采用在电源和负载之间连接第一电流互感器、输入电抗器、整流 单元、第一逆变单元、第二电流互感器和输出电抗器，第一电流互感器耦合在输入电抗器的 前端，与控制电路连接，控制电路与驱动电路连接，第二电流互感器耦合在输出电抗器的前 端，驱动电路与第一逆变单元以及第二电流互感器连接，整流单元的两端并联第二逆变电 路和内电抗器，第二逆变电路和内电抗器串联，第二逆变电路与驱动电路连接，驱动电路驱 动第二逆变电路导通，以产生与系统中谐波电流相位相同方向相反的谐波，抵消系统中的 谐波电流，消除了电网中存在的61(士1谐波，同时产生与输入电压相位一致的正弦电流波 形，避免了电网被谐波污染。但是这个技术方案仍然没有处理来自负载侧的谐波和脉冲。因 此，负载侧产生的杂波、谐波和高压脉冲依然会对变频器及变频器所接负载造成损害。
实用新型内容本实用新型目的在于解决现有技术所存在的一台变频器连接多台电动机时谐波 和高压脉冲对变频器、电动机造成损害的技术问题，提供一种谐波和高压脉冲治理装置，该 装置结构简单、安装、维护方便。本实用新型针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种一台变 频器连接多台电动机时的谐波治理装置，包括变频器、电抗器、滤波器、接触器、电动机，变 频器输出端连接电抗器、电抗器连接滤波器，电动机经过接触器连接到滤波器出线端。在变 频器输出端与电动机之间依次连接电抗器、滤波器、接触器，其中，接触器用于电动机启停， 滤波器滤除接触器在带电断开瞬间产生的高压尖峰脉冲以及配线过长而产生的寄生振荡和线路中的高次谐波，电抗器最主要作用是对滤波器和变频器输出端进行隔离，避免滤波 器中容性元件在变频器逆变管交替导通过程中，增加对电容器的充电电流和放电电流，因 而导致变频器告警甚至导致变频器逆变管损坏，其次，电抗器还具有滤除变频器内输出电 流中杂波、谐波、尖峰脉冲作用以及对接触器闭合、断开产生电流冲击的缓冲和平滑作用。 每一个或一组电动机经过一个接触器并联到滤波器出线端。上述电抗器和滤波器构成了谐波治理装置，对电路中的谐波、杂波和瞬间尖峰脉 冲进行治理，从而实现一台变频器在额定功率内连接多台电动机正常工作。作为优选，接触器与电动机之间还连接一个滤波器，用以增强对瞬间高压脉冲的 滤除效果。作为优选，电源与变频器之间的电源侧还连接一个滤波器，用来滤除电源杂波，避 免产生共激震荡而产生高次谐波流入电动机，同时减少变频器整流单元产生的谐波电流对 电网的污染。作为优选，滤波器为无源滤波器，即LC滤波器，具有结构简单、成本低廉、运行可 靠性较高、运行费用低等优点。作为优选，电抗器是铁芯式电抗器，它对于0-120HZ电流导通良好，而对于几百赫 兹以上电流具有较高阻抗。相对于空心电抗器它具有损耗小，电磁兼容性好，体积小等特
点ο本实用新型带来的有益效果是实现了用一台变频器连接多台电动机正常工作， 节约了设备投资，而且安装简单、使用效果好。
图1是本实用新型的一种电路原理图；图2是本实用新型增加进线滤波器和在电动机与接触器之间增加滤波器的电路 原理图；图3是本实用新型连接20台电动机时的一种电路图。图中MC1至MCn是接触器，Zl至Si是滤波器，Ml至M4是电动机，L是电抗器，VS
是变频器。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例如图1所示，一种一台变频器连接多台电动机时的谐波治理装置，包括 变频器VS、电抗器L、滤波器Zl、接触器MC2至MCn、电动机，变频器VS输出端U、V、W连接 电抗器L进线端、电抗器L出线端连接滤波器Z 1进线端，所有电动机经过所连接的接触 器并联到滤波器Z 1出线端。电抗器L是铁芯式电抗器，滤波器Zl是L C滤波器。电抗器 L和滤波器Zl组成谐波治理装置，滤除电路中的杂波、谐波、线路寄生振荡等，同时吸收接 触器断开时产生的尖峰脉冲，避免电动机绕组被击穿。参见图2，为增加对瞬间尖峰脉冲的滤除效果和减少变频器VS对电网的谐波污 染，在电路中分别增加了滤波器Z 3至以及滤波器Z2。其中滤波器^3至滤波器Si是每 个或每组电动机与启停接触器之间的滤波器，即在每个接触器后面都增加一个滤波器，用
4以增强对瞬间尖峰脉冲的吸收效果；连接电网的滤波器Z2滤除电网进来的杂波、消除共激 震荡，同时吸收来自变频器VS的谐波以减少对电网的污染。 如图3所示，是一个2. 2kw变频器连接二十台90w电动机的一种电路图。依据工 位不同将二十台电动机分为六组，其中接触器MC3至MC5每个接触器连接有四台电动机，接 触器MC6和MC7分别连接两台电动机。接触器MC2至MC7并联到滤波器Z2的出线端，滤波 器D至Z8分别连接接触器MC2至MC7。每组电动机通过与其连接的接触器控制启停，如接 触器MC2控制电动机Ml至M4启动或停止，当接触器MC2断开时产生的瞬间高压尖峰脉冲 被滤波器Z3吸收，并经过滤波器Zl再次吸收，同时MC2断开产生的对变频器的电流冲击被 电抗器L平滑处理，并与滤波器Zl共同作用滤除电流中杂波、谐波、尖峰脉冲。通过仪器观 察，电路中的谐波、脉冲波等有害波得到有效治理，从而保护了电动机和变频器。
权利要求1.一种一台变频器连接多台电动机时的谐波治理装置，包括变频器、电抗器、滤波器、 接触器、电动机，其特征在于所述变频器输出端连接电抗器、电抗器连接滤波器，所述电动 机经过接触器连接到滤波器输出端。
2.根据权利要求1所述一台变频器连接多台电动机时的谐波处理装置，其特征在于 所述接触器与电动机之间还连接一个滤波器。
3.根据权利要求1所述一台变频器连接多台电动机时的谐波处理装置，其特征在于 在电源与变频器之间的电源侧还连接一个滤波器。
4.根据权利要求1或2或3所述一台变频器连接多台电动机时的谐波处理装置，其特 征在于所述滤波器为无源滤波器。
5.根据权利要求1所述一台变频器连接多台电动机时的谐波处理装置，其特征在于 所述电抗器是铁芯式电抗器。
专利摘要本实用新型公开了一种一台变频器连接多台电动机时的谐波治理装置，其目的在于解决一台变频器连接多台电动机时产生的谐波、杂波以及高压尖峰脉冲对电动机和变频器造成损害的技术问题。本实用新型技术方案是包括变频器、电抗器、滤波器、接触器、电动机，变频器输出端连接电抗器、电抗器连接滤波器，电动机经过接触器连接到滤波器出线端。它节约设备投资，安装简单、使用效果好。
文档编号H02J3/01GK201898334SQ201020533599
公开日2011年7月13日 申请日期2010年9月19日 优先权日2010年9月19日
发明者张忠亮, 李书福, 杨健, 罗显任, 胡边疆, 赵新平 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 湖南吉利汽车部件有限公司