[发明专利]一种节能滤波型电力变压器

说明书

本发明公开了一种节能滤波型电力变压器，包括变压器主体、主电路，变压器主体包括一次端和二次端，一次端连接市电，二次端连接主电路，主电路上设有主电感线圈、主电容，主电感线圈、主电容在主电路上构成串联谐振或并联谐振。主电感线圈的电感大小可根据二次端上高次谐波分量大小而受控调节。电力变压器还包括信号电路，信号电路并联在主电路上靠近二次端的一侧；信号电路包括信号电阻和若干条信号支路，每条信号支路上设置串联起来的第一电感、第一电容和信号传输端，每条支路上的电感和电容构成此位置的高阶谐振，每条支路上的信号传输端获取支路电流大小后用于控制主电感线圈的电感大小。

技术领域

本发明涉及电路滤波变压器领域，具体是一种节能滤波型电力变压器。

背景技术

电网中由于各用户的设备复杂，例如很多电感电机、调频器以及很多不是以工频电流运行的设备，他们传递会电网的负载电流带有很多高阶次的谐波电流，以工频电网为例，电网中不仅存在50hz的工频电流，还存在若干3、5、7…倍数频率的谐波电流，这部分电流（电压）如果到达普通的用户端处，很有可能损坏该用户的设备，所以需要有效的谐波抑制手段。

现有技术中，谐波的抑制分为无源滤波器和有源滤波器，无源滤波器中以双调谐滤波器使用范围较广，其结合串联谐振和并联谐振，可以有效过滤两个特定的频率（最常用的是对应3、5阶次的频率），但是，当电网中的谐波是第三种频率时就无能为力了，虽然常见的都是3、5阶次的谐波，但是，只要出现了较大有效值的七阶谐波，那么，用户端的器件会受到很大损坏，而且，不管电路中3、5阶次的谐波电流是否较大，其阻抗是一直存在于电路中的，会占据功率构成无功损耗，降低整体的功率因数，有时我们希望在该阶次谐波电流有效值很小时不去进行该阶次的过滤，而是电网中出现了较大的该阶次电流时再行滤波。现有装置的滤波器只有有源滤波器才能达到，但是，有源滤波器在工作时，由于滤波原理会消耗很大的功率，无源滤波器过滤原理是在电路结构中构建对于某一频率低阻的通路，其他频率电流从负载上经过，而特定频率的电流则绝大部分从谐振通路上通过，相当于特定频率下短路负载，所以原理上不需要消耗能量就能完成，而有源滤波器的工作原理简言之就是在电路中叠加相应阶次的电流，来达到消除目的，叠加的高阶电流需要独立电源提供。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能滤波型电力变压器，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种节能滤波型电力变压器，包括变压器主体、主电路，变压器主体包括一次端和二次端，一次端连接市电，二次端连接主电路，主电路上设有主电感线圈、主电容，主电感线圈、主电容在主电路上构成串联谐振或并联谐振。

本发明在变压器内直接集成谐振滤波电路，过滤掉变压器可能往后传递的频率高于工频的高次谐波，电路中除基波外，还有三次谐波分量，合并后会使总波形发生变化，更高次的谐波损伤用户端的电子器件，而串联谐振或并联谐振是常用的滤波手段，但是，现有谐振一般在市电送来时就已经进行了，但是，出于设置成本以及复杂程度考虑，一般只过滤了三阶、五阶次的谐波，而更高次的未过滤，并且，变压器由于其工作原理，也会产生谐波分量，加之用户端常常需要配合使用的变频器等等部件，用户端附近仍然存在较多的高阶谐波，损害用户侧器件。本发明在变频器处集成滤波电路，此处位置最靠近用户端，所以，完全可以做到完全的过滤。

进一步的，主电感线圈的电感大小可根据二次端上高次谐波分量大小而受控调节。

谐波过滤原理中，根据阻抗器内电感和电容的取值大小，对应不同频率的谐波，一般电路中只能设置一套或两套谐振电路，一套谐振电路时使用串联或并联方式，两套谐振电路需要串联加并联的组合方式，所以，双调谐滤波器只能调谐两个频率的谐波，对于其他阶次的谐波无能为力，但是，单路中无法预计什么阶次的谐波有效值（即该次的电流绝对值大小）大，如果实际只设置三次、五次的谐波过滤，当主电路上七次谐波有效值变大时，就无法提供过滤能力，从而七次谐波到达用户负载上造成损害。