[发明专利]一种电路谐波消除系统及方法

权利要求书

1.一种电路谐波消除系统，其特征在于，所述系统包括：第一低通滤波器、带通滤波器、滞环比较器、PI调节器、超前补偿器、第二低通滤波器、第三低通滤波器、过零比较器、整流电路、比较器和译码器；所述第一低通滤波器信号连接于滞环比较器；所述带通滤波器信号连接于PI调节机；所述第二低通滤波器信号连接于超前补偿器；所述超前补偿器和PI调机器均分别信号连接于译码器；所述第三低通滤波器信号连接于过零比较器；所述过零比较器分别信号连接于整流电路和译码器；所述整流电路信号连接于比较器。

2.如权利要求1所述的电路谐波消除系统，其特征在于，所述第一低通滤波器、第二低通滤波器、滞环比较器、过零比较器、整流电路和比较器组成基本控制部分；所述直流环电压减去第一低通滤波器检测到的直流分量得纹波分量，纹波分量通过滞环比较器产生逻辑信号；逆变器输入电流减去第二低通滤波器检测的直流分量，得纹波电流信号；纹波电流信号一方面经过零比较器产生代表电流极性的逻辑信号，另一方面经整流电路和比较器产生判断|纹波电流信号是否超过设定的阈值的逻辑信号。

3.如权利要求2所述的电路谐波消除系统，其特征在于，所述滞环比较器采用双电源供电，构成双电源型微分滞环比较器；所述滞环比较器至少包括：信号输入端、信号输出端、电源端即负电源端、正电源端和接地端；所述微分滞环比较器由电压比较器与电容及电阻组成，比较器的负输入端接为微分滞环比较器的信号输入端，比较器的正输入端通过电阻接地，电容与电阻串联并跨接在比较器的输出端与正输入端之间，比较器的输出端接为滞环比较器的输出端。

4.一种基于权利要求1至3之一系统的电路谐波消除方法，其特征在于，所述方法执行以下步骤：

步骤1：电路采用直流电压源供电，使用电力有源滤波器替代电解电容，包含若干个开关器件控制电路；

步骤2：当负载为感性时，逆变器输入电流id包括两部分：直流量dc和纹波ac即：id＝dc+ac(1)；

步骤3：未达到补偿谐波电流id.ac的目的，要求电力有源滤波器输入电流ig与ac大小相等方向相反，即：ig＝－ac(2)；

步骤4：可以得到这时直流电压源输出电流为：i＝id+ig＝dc(3)直流电压源输出电流等于逆变器输入电流的直流分量。

5.如权利要求4所述的电路谐波消除方法，其特征在于，所述电力有源滤波器为单相电流型，开关器件采用功率MOSFET。

6.如权利要求5所述的电路谐波消除方法，其特征在于，所述电力有源滤波器中包括一个电抗器；所述电抗器中的电流经开关器件切换，在有源滤波器输入端产生包含逆变器输入纹波电流ac在内的调制波电流ac。电流if.ac经交流电容解调后产生与逆变器输入纹波电流ac近似等值而反向的电流ig，从而补偿了逆变器输入纹波电流ac。

7.如权利要求6所述的电路谐波消除方法，其特征在于，所述电抗器平均电流控制部分由PI调节器，超前补偿器和第三低通滤波器组成；此部分可使电抗器的平均电流保持恒值并使电抗器具有足够的能量；谐波抑制部分包括带通滤波器和放大器；此控制部分用以抑制系统投入工作或逆变器输入纹波电流发生突变时可能发生的谐振。