一种谐波治理再利用装置的制作方法

1.本实用新型涉及空调制冷换热技术，尤其涉及中央变频空调相关技术。


背景技术：

2.随着经济发展，能效问题，环保问题越来越受到关注，为了节能减排，追求能效比，电机驱动越来越趋向变频化，变频柜的应用越来越多，而变频器的大量使用也带来了现场谐波问题，对电网来说增加电流有效值，使变压器，电流等过载、并干扰敏感设备、造成功率因数补偿电容过载等等危害。针对现场谐波一般配置有源滤波器或者无源滤波器进行治理，有源滤波器治理谐波的方案是将补偿谐波电流注入系统让电网接入点系统电流为纯正弦基波电流，虽然解决了现场电网母线谐波问题，但费用高，且有损耗。无源滤波器价格便宜且基本没有损耗，但是体积较大，容易与系统产生谐振，造成运行不稳定。有源滤波和无源滤波虽然可解决现场谐波问题，但都是需要耗能，这种情况下，提出了谐波治理再利用方案，即解决谐波问题，又可以利用谐波产生有益的用处。
3.如图1所示，传统谐波治理再利用装置包含以下几个部分：含谐波母线1、谐波提取装置2、三相整流桥3、互感器4、用电设备5、功率监控6；综合现场使用情况来看，传统谐波治理再利用装置存在以下问题：
4.1、该装置通过含谐波母线1直接接入电网，未设计前端安全保护装置，有安全隐患。2、谐波提取装置2中使用电阻，电阻在高谐波情况下发热严重，且有安全隐患。3、三相整流桥3的二极管未配置吸收电容，整流二极管寿命有影响。4、该装置直接将整流出来的直流提供给用电设备5，该直流未做滤波处理，纹波高，电源质量不高，且只能给直流设备供电，通用性差。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是，针对现有谐波治理再利用装置安全性低、能耗高、寿命短、通用性差的缺陷，提供一种谐波治理再利用装置。
6.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
7.一种谐波治理再利用装置，其特征在于：在谐波提取装置之后设置谐波转化装置；所述谐波转化装置由整流环节、逆变环节、控制板组成，逆变环节位于整流环节和负载之间；逆变环节由三组igbt组成,每组igbt并联一个吸收电容；逆变环节中的igbt驱动连接到控制板的u相/v相/w相驱动端口；逆变环节中的电流互感器穿在输出端口上，并连接到控制板的u相/v相/w相电流；逆变环节的输出u/v/w端口连接负载。
8.上述技术方案中，逆变环节进线端设置所述整流环节。
9.上述技术方案中，所述整流环节为三相不控整流，由二极管rbr/rbs/rbt串并联组成，每组二极管并联吸收电容rbcr/rbcs/rbct，直流母线由串联电容c1～c14组成，电容两端并联均压电阻rvs1～rvs14,均压电阻值远大于电容内阻。
10.上述技术方案中，整流环节输出端p+、p-分别连接到控制板的“母线电压+”和“母
线电压
‑”
端口。
11.上述技术方案中，设置保护断路器，所述保护断路器进线连接在含谐波母线上，保护断路器出线连接谐波提取装置。
12.上述技术方案中，所述负载为三相负载或充电装置。
13.上述技术方案中，谐波提取装置出线连接在整流环节上；所述谐波提取装置由进线可调电感l串联电容c组合为滤波器，滤波器接入变压器t。
14.上述技术方案中，谐波电流被引入到变压器一次侧，变压器二次侧输出电流被引入整流环节。
15.本实用新型谐波治理再利用装置的工作原理如下：
16.本方案分为两个部分：一部分：谐波提取装置、二部分：谐波转化装置。
17.一部分：谐波提取装置：由进线可调电感l串联电容c组合为滤波器，给谐波提供低阻抗通道，滤波器接入变压器t，谐波电流被引入到变压器一次侧；
18.二部分：谐波转化装置。由整流环节、逆变环节、控制板组成。整流环节对变压器二次侧输入的电流进行整流，三相不控整流，整流环节输出为直流；逆变环节将直流通过igbt转化为工频380v交流电输出给负载使用。
19.本实用新型的有益效果是：
20.提取谐波转为为工频电源，实现了能源再利用，变废为宝；提取谐波，净化电网，使有害谐波不影响电网其它设备。具体表现在以下几个方面：
21.本装置使用保护断路器，对谐波提取装置具有短路及漏电保护，设备更安全。
22.本装置使用可调电感l，c组合，提取电网中谐波含量最高的5次，7次谐波，可调电感对现场供电环境适应性强，可以更好的提取母线谐波。
23.本装置整流环节使用不控整流，提供整流功率因数对比可控整流功率因数提高10%。
24.本装置整流环节配置吸收电容rbcr/s/t，提高二极管使用寿命。
25.本装置逆变环节配置吸收电容iu/v/wc，提高igbt使用寿命。
26.本装置输出为三相工频交流电源，通用性强。
27.本装置控制部分采用纯数字控制技术，安全、稳定、适应性强。
附图说明
28.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
29.图1是现有谐波治理再利用装置示意图。
30.图2是本实用新型实施例的谐波治理再利用装置结构示意图。
31.图3是本实用新型谐波提取装置局部放大细节图。
32.图4是本实用新型整流环节的局部放大细节图。
33.图5是本实用新型逆变环节的局部放大细节图。
具体实施方式
34.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，对本发明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用以解释本发
明，并不用于限定本发明。
35.如图2-5所示为根据本实用新型实施的一种新型谐波治理再利用装置，包括：保护断路器1、谐波提取装置2、整流环节3、逆变环节4、控制板5、负载6；其它器件不属于装置，用于说明方案：含谐波母线7。
36.下面结合附图对本专利作进一步详细描述。
37.保护断路器1进线连接在含谐波母线7上，保护断路器1出线连接谐波提取装置2；谐波提取装置2出线连接在整流环节3上。
38.逆变环节4进线连接整流环节3的出线，逆变环节4出线连接负载6；
39.整流环节3输出端p+、p-分别连接到控制板5的“母线电压+”和“母线电压
‑”
端口，用于监控母线电压值；
40.逆变环节4中的igbt驱动连接到控制板5的u相/v相/w相驱动端口；
41.逆变环节4中的电流互感器穿在输出端口上，采集输出电流，反馈给控制板5的u相/v相/w相电流；
42.负载6连接逆变环节4的输出u/v/w端口。
43.保护断路器1具有短路保护及漏电保护功能的断路器；
44.谐波提取装置2：由进线可调电感l串联电容c组合为滤波器，给谐波提供低阻抗通道，滤波器接入变压器t，谐波电流被引入到变压器一次侧。
45.整流环节3：三相不控整流，由二极管rbr/rbs/rbt串并联组成，每组二极管并联吸收电容rbcr/rbcs/rbct（与二极管rbr/rbs/rbt一一对应），直流母线由串联电容c1～c14组成，电容两端并联均压电阻rvs1～rvs14,均压电阻值远大于电容内阻，使串联电容分压一致。
46.逆变环节4：由三组igbt（iuq/ivq/iwq）组成,每组igbt并联吸收电容iuc/ivc/iwc（与iuq/ivq/iwq一一对应）。
47.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型的保护范围。