本实用新型涉及变流器，更具体地说，涉及一种变流器纹波抑制设备。
背景技术：
目前基于开关电源的拓扑和变流器工作原理，变流器都是由IGBT等开关器件来实现。因此，变流器正常工作时IGBT的开头关断不可避免会在直流母线产生流分量，也就是纹波。可见，纹波就是一个直流电压中的交流成分。纹波的成分较为复杂，它的形态一般为频率高于工频的类似正弦波的谐波，另一种则是宽度很窄的脉冲波。对于不同的场合，对纹波的要求也各不一样。纹波都带有一定的频率，作用于非线性负载时会产生电压或电流振荡现象。最常见的有传递到电网使电网发生谐振导致故障；寄生电感与母线电容谐振使得母线纹波电流增加，降低母线电容的寿命。
业内普遍的方案为增大母线电容来抑制纹波。然而，该方案的缺点是母线电容体积都比较大，系统内部结构空间难以满足；母线电容成本较高；母线电容端子的引线电感容易引入其他谐振，导致其他问题。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种低成本、针对性强、体积小且不会引入其他谐振的变流器纹波抑制设备。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种变流器纹波抑制设备，包括：AC/DC模块、DC/AC模块、母线电容以及磁性件，所述AC/DC模块和所述DC/AC模块通过母线电连接，所述母线电容连接到正母线和负母线之间，所述磁性件设置在所述母线上或所述母线附近。
在本实用新型所述的变流器纹波抑制设备中，所述正母线上设置至少一个所述磁性件。
在本实用新型所述的变流器纹波抑制设备中，所述正母线上位于所述AC/DC模块和所述母线电容之间的位置设置第一磁性件。
在本实用新型所述的变流器纹波抑制设备中，所述正母线上位于所述DC/AC模块和所述母线电容之间的位置设置第二磁性件。
在本实用新型所述的变流器纹波抑制设备中，所述负母线上设置至少一个所述磁性件。
在本实用新型所述的变流器纹波抑制设备中，所述负母线上位于所述AC/DC模块和所述母线电容之间的位置设置第三磁性件。
在本实用新型所述的变流器纹波抑制设备中，所述负母线上位于所述DC/AC模块和所述母线电容之间的位置设置第四磁性件。
在本实用新型所述的变流器纹波抑制设备中，至少一个所述磁性件与所述母线电容一起串联到所述正母线和所述负母线之间。
在本实用新型所述的变流器纹波抑制设备中，所述变流器纹波抑制设备包括多个AC/DC模块、多个DC/AC模块、母线电容以及多个磁性件，每个AC/DC模块分别连接正母线和负母线，每个DC/AC模块分别连接正母线和负母线，每个AC/DC模块与所述正母线的连接处设置至少一个所述磁性件，每个DC/AC模块与所述正母线的连接处设置至少一个所述磁性件。
在本实用新型所述的变流器纹波抑制设备中，所述变流器纹波抑制设备包括多个AC/DC模块、多个DC/AC模块、母线电容以及多个磁性件，每个AC/DC模块分别连接正母线和负母线，每个DC/AC模块分别连接正母线和负母线，每个AC/DC模块与所述负母线的连接处设置至少一个所述磁性件，每个DC/AC模块与所述负母线的连接处设置至少一个所述磁性件。
实施本实用新型的变流器纹波抑制设备，通过在母线上或者母线附近增加磁性件可以直接改善环路的阻抗从而改善纹波，针对性强，可以从源头上解决问题，并且与增加母线电容相比低成本、体积小且不会引入其他谐振。进一步地，可以根据实际情况设置磁性件的具体位置，适应不同产品的应用。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第一实施例的原理示意图；
图2是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第二实施例的原理示意图；
图3是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第三实施例的原理示意图；
图4是图3所示的变流器纹波抑制设备的电路原理图；
图5是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第四实施例的原理示意图；
图6是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第五实施例的原理示意图；
图7是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第六实施例的原理示意图；
图8是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第七实施例的原理示意图；
图9是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第八实施例的原理示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型涉及一种变流器纹波抑制设备，包括：AC/DC模块、DC/AC模块、母线电容以及磁环，所述AC/DC模块和所述DC/AC模块通过母线电连接，所述母线电容连接到正母线和负母线之间，所述磁环设置在所述母线上或所述母线附近。实施本实用新型的变流器纹波抑制设备，通过在母线上或者母线附近增加磁环可以直接改善环路的阻抗从而改善纹波，针对性强，可以从源头上解决问题，并且与增加母线电容相比低成本、体积小且不会引入其他谐振。
图1是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第一实施例的原理示意图。如图1所示，本实用新型的变流器纹波抑制设备包括AC/DC模块10、DC/AC模块20、母线电容C以及磁环30。在图1中，L和R表示母线的寄生电感和本身的电阻。如图1所示，所述AC/DC模块10和所述DC/AC模块20通过正母线BUS+和负母线BUS-电连接。所述母线电容C连接到正母线BUS+和负母线BUS-之间，并且位于所述AC/DC模块10和DC/AC模块20之间。在本实施例中，在正母线上设置一个磁环30。该磁环30设置在所述正母线BUS+上位于所述AC/DC模块10和所述母线电容C之间的位置。在本实用新型的另一优选实施例中，该磁环30还可以设置在所述正母线BUS+上位于所述母线电容C和所述DC/AC模块20之间的位置。
在本实用新型中，所述AC/DC模块10和DC/AC模块20可以采用本领域中已知的任何AC/DC模块和DC/AC模块构建，所述磁环30可以采用本领域中任何已知磁性器件替代。
在本实施例中，当所述AC/DC模块10和DC/AC模块20的开关器件在开通关断时会成为电压激励源，与正负母线的寄生电感L、本身的电阻R及母线电容C形成RLC振荡，导致纹波电流值增大。而通过设置磁环30可以改变正负母线形成的回路阻抗，从而消除母线纹波电流中的谐振电流，或者抑制母线电容与正负母线之间的谐振，最终达到对纹波电流抑制的效果。
实施本实用新型的变流器纹波抑制设备，通过在母线上或者母线附近增加磁环可以直接改善环路的阻抗从而改善纹波，针对性强，可以从源头上解决问题，并且与增加母线电容相比低成本、体积小且不会引入其他谐振。
图2是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第二实施例的原理示意图。如图2所示，本实用新型的变流器纹波抑制设备包括AC/DC模块10、DC/AC模块20、母线电容C以及磁环30。在图2中，L和R表示母线的寄生电感和本身的电阻。如图2所示，所述AC/DC模块10和所述DC/AC模块20通过正母线BUS+和负母线BUS-电连接。所述母线电容C连接到正母线BUS+和负母线BUS-之间，并且位于所述AC/DC模块10和DC/AC模块20之间。在本实施例中，在负母线上设置一个磁环30。该磁环30设置在所述负母线BUS-上位于所述AC/DC模块10和所述母线电容C之间的位置。在本实用新型的另一优选实施例中，该磁环30还可以设置在所述负母线BUS-上位于所述母线电容C和所述DC/AC模块20之间的位置。在本实用新型的其他优选实施例中，每个位置磁环的数量可以改变。本实施例的原理和构造可以参见图1所示实施例，在此就不再累述了。
图3是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第三实施例的原理示意图。如图3所示，本实用新型的变流器纹波抑制设备包括AC/DC模块10、DC/AC模块20、母线电容C以及两个磁环30。如图3所示，所述AC/DC模块10和所述DC/AC模块20通过正母线BUS+和负母线BUS-电连接。所述母线电容C连接到正母线BUS+和负母线BUS-之间，并且位于所述AC/DC模块10和DC/AC模块20之间。在本实施例中，一个磁环30设置在正母线BUS+上，一个磁环设置在负母线BUS-。两个磁环30分别设置在正母线BUS+上位于所述AC/DC模块10和所述母线电容C之间的位置和负母线BUS-上位于所述AC/DC模块10和所述母线电容C之间的位置。
在本实用新型的另一优选实施例中，两个磁环30还可以分别设置在正母线BUS+上所述母线电容C和所述DC/AC模块20之间的位置和负母线BUS-上所述母线电容C和所述DC/AC模块20之间的位置。在本实用新型的其他优选实施例中，每个位置磁环的数量可以改变。
图4是图3所示的变流器纹波抑制设备的电路原理图。如图4所示，所述AC/DC模块10和所述DC/AC模块20分别包括多个IGBT开关器件。在本实施例中，当所述AC/DC模块10和DC/AC模块20的IGBT开关器件在开通关断时会成为电压激励源，与正负母线的寄生电感L、本身的电阻R及母线电容C形成RLC振荡，导致纹波电流值增大。而通过设置磁环30可以改变正负母线形成的回路阻抗，从而消除母线纹波电流中的谐振电流，或者抑制母线电容与正负母线之间的谐振，最终达到对纹波电流抑制的效果。
由于纹波主要与正负母线形成的环路阻抗有关，分别在母线上增加磁环对环路的阻抗改善更为直接；与开关器件IGBT的距离更近，靠近源头解决问题；相比增加母线电容空间优势明显，可根据母线铜排形状定做灵活安装。
实施本实用新型的变流器纹波抑制设备，通过在母线上或者母线附近增加磁环可以直接改善环路的阻抗从而改善纹波，针对性强，可以从源头上解决问题，并且与增加母线电容相比低成本、体积小且不会引入其他谐振。
图5是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第四实施例的原理示意图。如图5所示，本实用新型的变流器纹波抑制设备包括AC/DC模块10、DC/AC模块20、母线电容C以及四个磁环31-34。在图5中，L和R表示母线的寄生电感和本身的电阻。如图5所示，所述AC/DC模块10和所述DC/AC模块20通过正母线BUS+和负母线BUS-电连接。所述母线电容C连接到正母线BUS+和负母线BUS-之间，并且位于所述AC/DC模块10和DC/AC模块20之间。在本实施例中，磁环31和32设置在正母线BUS+上，磁环33和34设置在负母线BUS-。磁环31和33分别设置在正母线BUS+上位于所述AC/DC模块10和所述母线电容C之间的位置和负母线BUS-上位于所述AC/DC模块10和所述母线电容C之间的位置。磁环32和34分别设置在正母线BUS+上所述母线电容C和所述DC/AC模块20之间的位置和负母线BUS-上所述母线电容C和所述DC/AC模块20之间的位置。本实施例的原理和构造可以参见图1或3所示实施例，在此就不再累述了。
图6是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第五实施例的原理示意图。如图6所示，本实用新型的变流器纹波抑制设备包括AC/DC模块10、DC/AC模块20、母线电容C以及两个磁环35-36。在图6中，L和R表示母线的寄生电感和本身的电阻。如图6所示，所述AC/DC模块10和所述DC/AC模块20通过正母线BUS+和负母线BUS-电连接。所述母线电容C连接到正母线BUS+和负母线BUS-之间，并且位于所述AC/DC模块10和DC/AC模块20之间。磁环35和磁环36分别位于所述母线电容C两侧，并且与所述母线电容C一起串联到所述正母线BUS+和所述负母线BUS-之间。在本实用新型的另一简化实施例中，可以仅设置磁环35或仅设置磁环36。在本实用新型的其他优选实施例中，每个位置磁环的数量可以改变。本实施例的原理和构造可以参见图1或3所示实施例，在此就不再累述了。
图7是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第六实施例的原理示意图。如图7所示，本实用新型的变流器纹波抑制设备包括两个AC/DC模块11-12、两个DC/AC模块21-22、母线电容C以及四个磁环37。如图7所示，所述AC/DC模块11-12和所述DC/AC模块21-22分别电连接正母线BUS+和负母线BUS-。所述母线电容C连接到正母线BUS+和负母线BUS-之间，并且位于所述AC/DC模块11-12和DC/AC模块21-22之间。每个AC/DC模块11-12和所述DC/AC模块21-22与所述正母线BUS+的连接处设置一个所述磁环37。在本实用新型的其他优选实施例中，可以设置更多数量的AC/DC模块和DC/AC模块。每个AC/DC模块与所述正母线BUS+的连接处设置一个所述磁环37。每个所述DC/AC模块21-22与所述正母线BUS+的连接处设置一个所述磁环37。本实施例的原理和构造可以参见图1或3所示实施例，在此就不再累述了。
图8是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第七实施例的原理示意图。如图8所示，本实用新型的变流器纹波抑制设备包括两个AC/DC模块11-12、两个DC/AC模块21-22、母线电容C以及四个磁环38。如图8所示，所述AC/DC模块11-12和所述DC/AC模块21-22分别电连接正母线BUS+和负母线BUS-。所述母线电容C连接到正母线BUS+和负母线BUS-之间，并且位于所述AC/DC模块11-12和DC/AC模块21-22之间。每个AC/DC模块11-12和所述DC/AC模块21-22与所述负母线BUS-的连接处设置一个所述磁环38。在本实用新型的其他优选实施例中，可以设置更多数量的AC/DC模块和DC/AC模块。每个AC/DC模块与所述负母线BUS-的连接处设置一个所述磁环38。每个所述DC/AC模块21-22与所述负母线BUS-的连接处设置一个所述磁环38。在本实用新型的其他优选实施例中，每个位置磁环的数量可以改变。本实施例的原理和构造可以参见图1或3所示实施例，在此就不再累述了。
图9是根据本实用新型的变流器纹波抑制设备的第八实施例的原理示意图。如图9所示，本实用新型的变流器纹波抑制设备包括两个AC/DC模块11-12、两个DC/AC模块21-22、母线电容C以及四对磁环41-42。如图9所示，所述AC/DC模块11-12和所述DC/AC模块21-22分别电连接正母线BUS+和负母线BUS-。所述母线电容C连接到正母线BUS+和负母线BUS-之间，并且位于所述AC/DC模块11-12和DC/AC模块21-22之间。每个AC/DC模块11-12和所述DC/AC模块21-22与所述负母线BUS-的连接处设置一个所述磁环42。每个AC/DC模块11-12和所述DC/AC模块21-22与所述正母线BUS+的连接处设置一个所述磁环41。
在本实用新型的其他优选实施例中，可以设置更多数量的AC/DC模块和DC/AC模块。每个AC/DC模块与所述负母线BUS-的连接处设置一个所述磁环42。每个所述DC/AC模块21-22与所述负母线BUS-的连接处设置一个所述磁环42。每个AC/DC模块与所述正母线BUS+的连接处设置一个所述磁环41。每个所述DC/AC模块21-22与所述正母线BUS+的连接处设置一个所述磁环41。在本实用新型的其他优选实施例中，每个位置磁环的数量可以改变。本实施例的原理和构造可以参见图1或3所示实施例，在此就不再累述了。
实施本实用新型的变流器纹波抑制设备，通过在母线上或者母线附近增加磁环可以直接改善环路的阻抗从而改善纹波，针对性强，可以从源头上解决问题，并且与增加母线电容相比低成本、体积小且不会引入其他谐振。进一步地，可以根据实际情况设置磁环的具体位置，适应不同产品的应用。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。