[发明专利]有源谐波滤波器和再生能量控制装置及其操作方法

权利要求书

1.一种用于可调速驱动器(ASD)的有源谐波滤波器(AHF)和再生能量控制(REC)装置，所述AHF和REC装置包括：

反相器；和

控制系统，所述控制系统操作地耦接到所述反相器以选择性地控制其操作，所述控制系统被编程用于：

使所述反相器在AHF模式下操作，以便滤除存在于ASD的输入端处的谐波；并且

使所述反相器在REC模式下操作，以便控制从所述ASD流入所述反相器的再生能量。

2.根据权利要求1所述的AHF和REC装置，其中所述控制系统还被编程用于当所述谐波的特征低于阈值并且所述ASD的DC链路电压低于再生能量阈值时，使所述反相器在关断状态下操作。

3.根据权利要求2所述的AHF和REC装置，其中所述谐波的特征在于由所述谐波引起的总谐波失真(THD)。

4.根据权利要求1所述的AHF和REC装置，所述AHF和REC装置还包括：

电抗器，所述电抗器包括一个或多个电感器，所述电抗器具有第一端部和第二端部，所述第二端部耦接到所述反相器的交流(AC)侧；

电容器组，所述电容器组包括一个或多个电容器，所述一个或多个电容器耦接到所述反相器的直流(DC)侧；和

二极管，所述二极管具有第一端部，所述第一端部耦接到所述电容器组和所述反相器的所述DC侧。

5.根据权利要求4所述的AHF和REC装置，所述AHF和REC装置还包括多个传感器，所述多个传感器包括：

第一传感器，所述第一传感器被配置为测量所述电抗器的所述第一端部的电压；

第二传感器，所述第二传感器被配置为测量在所述电抗器的所述第二端部和所述反相器的所述AC侧之间流动的滤波电流；

第三传感器，所述第三传感器被配置为测量流入所述ASD的线电流；

第四传感器，所述第四传感器被配置为测量所述ASD中的DC链路电压；和

第五传感器，所述第五传感器被配置为测量所述电容器组上的电压；

其中所述控制系统被编程用于基于由所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器、所述第四传感器和所述第五传感器所测量的所述电压和电流来使所述反相器在所述AHF模式和所述REC模式下操作。

6.根据权利要求4所述的AHF和REC装置，其中所述二极管的所述第一端部包括阴极，并且所述二极管的所述第二端部包括阳极。

7.根据权利要求4所述的AHF和REC装置，其中所述AHF和REC装置还包括外壳，并且所述AHF和REC装置能够耦接到作为改装驱动器的ASD。

8.根据权利要求7所述的AHF和REC装置，其中所述电抗器定位在所述外壳外部，并且所述反相器、电容器组、二极管和控制系统定位在所述外壳内部。

9.根据权利要求4所述的AHF和REC装置，还包括：

电磁干扰(EMI)滤波器，所述EMI滤波器耦接到所述电抗器的所述第一端部；和

至少一个继电器，所述至少一个继电器定位在所述EMI滤波器和所述电抗器的所述第一端部之间；

其中所述控制系统被编程用于使所述至少一个继电器在导通状态和关断状态下操作，以使所述EMI滤波器选择性地耦接到所述电抗器的所述第一端部。

10.根据权利要求9所述的AHF和REC装置，其中所述控制系统被编程用于在所述ASD的反相器的切换频率等于或高于预定阈值的情况下，使所述至少一个继电器在所述导通状态下操作。