[实用新型]带有RCL低压滤波器的能量回馈型高压变频器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能量回馈型高压变频器，尤指一种带有RCL低压滤波器的能量回馈型高压变频器。

背景技术

变频调速技术作为一种高效的节能手段，正在我国电力、冶金、石化、市政供水等各个方面得到越来越广泛的应用，特别是在矿井提升机上的应用越来越广泛，并发挥着越来越重要的作用。

众所周知，高压变频器在一些特殊领域的应用(例如矿井提升机方面的应用)是很多普通的高压变频器很难适应的工作场合，这种特殊的应用领域要求变频器在带重负载运行时能够急起急停；而且，在这种位能负载场合应用的高压变频器要求必须具有制动功能。通常的做法是在变频器内增设制动电阻，使在重物下降或者紧急停机时的势能或者动能转化成电能，由电阻消耗掉。但是，这种处理方法不仅白白浪费了大量电能，而且结构复杂。

故，具有能量回馈功能的高压变频器应用而生，但是，由于能量回馈型高压变频器的应用场合非常复杂，如何将电能回馈输入电网，并且对电网的供电质量没有影响或者影响甚小，多年来一直困扰业内技术人员，尤其对于功率单元串联型多电平式高压变频器。

如图1所示，能量回馈型高压变频器由多相整流变压器1、若干个串联的功率单元A1～A5、B1～B5、C1～C5及控制系统组成。其中，多相整流变压器1用来输出多路隔离低压交流电源，每路隔离低压交流电源分别与一个功率单元相连，若干个功率单元串联构成一相交流电。

能量回馈型高压变频器与普通变频器的区别就在于：

1、为实现能量回馈，功率单元中整流桥部分的不可控二极管被替换为可控的IGBT。

2、由于功率单元中构成整流桥部分的IGBT，在变频器控制系统输出的PWM波形控制下，不断地开/关动作会造成大量的谐波电流及电压，从而对电网造成污染，故，如图1所示，在变频器的多相整流变压器1的高压输入侧串联RC滤波器2，以滤除整流引起的开关谐波。这种设计存在对电网阻抗特性敏感且易发生谐振的缺点，滤波效果往往不理想。

实用新型内容

鉴于上述原因，为降低网侧谐波含量，本实用新型的目的是提供一种带有RCL低压滤波器的能量回馈型高压变频器。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种带有RCL低压滤波器的能量回馈型高压变频器，它由多相整流变压器、若干个串联的功率单元及控制系统组成；其特征在于：在所述多相整流变压器的副边绕组与所述功率单元的PWM整流器之间增设有RCL滤波器；该RCL滤波器中的三相电抗器L串联在副边绕组与功率单元之间；三相交流电力电容器C并联在三相电抗器L与副边绕组之间的交流回路上；在三相交流电力电容器C的支路上串联阻尼电阻R。

所述RCL滤波器与所述多相整流变压器副边绕组的漏抗又构成LRCL滤波器。

所述多相整流变压器为非移相式多相整流变压器，其原边绕组采用双段绕制方式缠绕。

所述RCL滤波器中的滤波电容为无极性交流电力电容器，采用一体式封装形式，或由三只单只无极性交流电力电容器按星形接法或三角形接法构成。

附图说明

图1为传统的带有网侧滤波器的能量回馈型高压变频器结构示意图；

图2为本实用新型带有RCL低压滤波器的能量回馈型高压变频器结构示意图。

图3为三角形连接的RCL滤波器结构示意图。

具体实施方式

本发明人发现：在能量回馈型高压变频器多相整流变压器的低压侧增设RCL滤波器，同时结合多相整流变压器的副边绕组漏感，通过改变RCL滤波器中阻尼电阻R的阻值，可有效地抑制能量回馈型高压变频器对电网的谐振污染，使系统工作更稳定、可靠。

如图2所示，本实用新型取消了图1所示的传统的能量回馈型高压变频器高压侧的RC滤波器2，在多相整流变压器1的副边绕组与功率单元3的PWM整流器之间加入RCL滤波器4。

RCL滤波器4中的三相电抗器L串联在副边绕组与功率单元之间，起到抑制谐波电流以及PWM整流器储能元件的作用。RCL滤波器4中的三相交流电力电容器C并联在三相电抗器L与副边绕组之间的交流回路上，为谐波电流提供闭合回路，从而降低流向电网的谐波电流。在三相交流电力电容器C的支路上串联阻尼电阻R，起到抑制谐振的作用，从而提高能量回馈型高压变频器的稳定性。

阻尼电阻R、三相电抗器L、三相交流电力电容器C构成RCL滤波器，同时，多相整流变压器副边绕组漏抗又与RCL滤波器构成LRCL滤波器。