[实用新型]高功率因数、低谐波含量激光电源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体说是一种高功率因数、低谐波含量激光电源装置。

背景技术

激光电源系统充、放电通常有以下两种方式：一种是电网电压经过桥式整流直接向电容器充电，这种方式的优点是电路简单、成本低，缺点是充电电压不能任意设定，功率因数低(广泛使用的脉冲激光电源的功率因数通常为0.7左右)，谐波含量高(广泛使用的脉冲激光电源5次谐波含量通常为30％左右)；另一种方式是采用升降压开关电源技术，这种方法的优点是储能电容器电压可任意设定，缺点是功率因数太低，谐波污染严重且成本较高。

传统的激光电源功率因数低、谐波严重，不仅产生电能损耗，严重的谐波污染电网，而且影响激光器工作的稳定性。

随着国家产业政策对节能、环保产品扶持力度的不断加大，新型环保型的高功率因数、低谐波含量激光电源装置具有广阔的市场需求空间。目前激光电源的一般功率因数为0.7左右，而位移功率因数为0.9以上。其环保和节能性能尚不能满足新型激光电源的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高功率因数、低谐波含量激光电源装置，既能解决普通激光电源功率因数低、谐波含量高的问题，又不会对电力系统造成过补偿。

所述高功率因数、低谐波含量激光电源装置，其特征是：在激光电源装置1进线端的火线4和零线5之间直接并联滤波器2和电抗补偿器3，滤波器2和电抗补偿器3与火线4或零线5之间串联有投切开关6。

所述滤滤波器2为一组或多组相互并联的RLC一阶或多阶滤波器；电抗补偿器3为一组或多组相互并联的电抗补偿器；投切开关6可以用电子开关或者机械开关。

其基本原理是激光电源进线端设有滤波器和电抗补偿器。滤波器滤除谐波，电抗补偿器补偿系统的容性无功功率。

本实用新型可以将传统激光电源经过简单改造，用较低成本提高激光电源的功率因数，降低谐波含量，不仅降低了电能损耗，减少了电网谐波污染，提高了激光电源的节能和环保性能，而且提高了激光器工作的稳定性，提升了激光器的技术性能，使产品更具有竞争力。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中：1-传统的激光电源装置，2-滤波器，3-电抗补偿器，4-火线，5-零线，6-投切开关。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：如图1是高功率因数、低谐波含量激光电源装置的一个实施例。所述高功率因数、低谐波含量激光电源装置，其特征是：在激光电源装置1进线端的火线4和零线5之间直接并联滤波器2和电抗补偿器3，滤波器2和电抗补偿器3与火线4或零线5之间串联有投切开关6。

滤波器2作用是滤除谐波和提供容性无功功率。滤波器2可以采用单调谐滤波器、双调谐滤波器、一阶或多阶滤波器等。图1实施例为RCL单调谐滤波器，依据电源的功率、工作负荷、谐波含量和阶次，可以使用一组或多组滤波器，其接线方式可以是三角形连接或是如附图1所示的星形连接。滤波投切开关6可以用电子开关或者机械开关来控制。

电抗补偿器3作用是提供感性无功功率，平衡系统容性无功功率，提高系统功率因数。由于激光电源的特殊性，一般功率因数PF为0.7左右，而位移功率因数DPF为0.9以上，因此保证系统较高的功率因数，降低损耗，必须增加感性无功功率，以平衡系统容性无功。根据系统无功容量和工况，可以选用一组或多组电抗补偿器3，投切开关3可以用电子开关或者机械开关来控制。电抗器容量Q_L计算公式为：

其中，Q_LC为滤波器回路容性无功功率；Q_S传统激光电源系统的感性无功功率，可以通过测量得到。