一種基于三電平電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并聯(lián)有源濾波電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于三電平電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并聯(lián)有源濾波電路。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)健的發(fā)展，生活水平不斷提高，家庭及工業(yè)電器不斷升級，這都帶動了新的用電需求。本實(shí)用新型中的三電平有源濾波電路，是在前兩電平技術(shù)上改進(jìn)而成，將二極管鉗位三電平結(jié)構(gòu)與有源濾波相結(jié)合，提高有源濾波的應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)對諧波電流與無功功率的綜合補(bǔ)償治理，同時也滿足了各個場合電能質(zhì)量治理的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于以上需求，本實(shí)用新型涉及一種基于三電平電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并聯(lián)有源濾波電路；采用多電平中的三電平技術(shù)，損耗低。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)如下:一種基于三電平電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并聯(lián)有源濾波電路，包括LCL電路，三電平電壓橋式電路，LCL電路包括兩個三相電抗器和濾波電容電路，第一三相電抗器的一端與網(wǎng)側(cè)三相電壓連接，另外一端與第二三相電抗器的一端連接，第二三相電抗器的另外一端與三電平電壓橋式電路連接，第一和第二三相電抗器之間并聯(lián)有濾波電容電路，第二三相電抗器和三電平電壓橋式電路連接之間的兩項(xiàng)電路上，每路上安裝有一個接觸器，每個接觸器的兩端并聯(lián)有限流一個電阻；三電平電壓橋式電路的直流側(cè)還分別并聯(lián)有多個電解電容和均壓電阻。
[0005]本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征:所述的三電平電壓橋式電路采用二極管中點(diǎn)鉗位型三電平電壓橋式電路。
[0006]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)異效果:
[0007]本電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以承受更多的電壓，電解電容做直流母線支撐，LCL設(shè)計(jì)電路可以很好的吸收高頻紋波；均壓電阻和放電電阻共用同一電阻，既節(jié)省了成本，又減少了空間利用，同時采用的電阻預(yù)充電回路保護(hù)直流電解電容等。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型的電氣結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面根據(jù)說明書附圖舉例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0010]實(shí)施例1
[0011]—種基于三電平電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并聯(lián)有源濾波電路，包括LCL電路，三電平電壓橋式電路，LCL電路包括兩個三相電抗器和濾波電容電路，第一三相電抗器的一端與網(wǎng)側(cè)三相電壓連接，另外一端與第二三相電抗器的一端連接，第二三相電抗器的另外一端與三電平電壓橋式電路連接，第一和第二三相電抗器之間并聯(lián)有濾波電容電路，第二三相電抗器和三電平電壓橋式電路連接之間的兩項(xiàng)電路上，每路上安裝有一個接觸器JQ2.JQ3，每個接觸器的兩端并聯(lián)有限流一個電阻R3.R4 ;三電平電壓橋式電路的直流側(cè)還分別并聯(lián)有多個電解電容和均壓電阻。本實(shí)用新型為了解決電網(wǎng)質(zhì)量問題，采用三電平電壓橋式電路實(shí)施方式。三電平電壓橋式電路的每一相橋臂由四個串聯(lián)的全控型開關(guān)器件Sll.S12.S13.S14.S21.S22.S23.S24.S31.S32.S33.S34和分別與這四個全控型開關(guān)器件反并聯(lián)的續(xù)流二極管D11、D12、D21、D22、D311和D32組成。全控型開關(guān)器件為絕緣柵雙極型晶體管IGBT。電容Cl.C2.C3和C4及均壓電阻Rl，R2與三相橋式逆變電路的直流側(cè)并聯(lián)。
[0012]電壓型橋式電路基本工作方式為180°導(dǎo)電型，即每個橋臂的導(dǎo)電角為180°。同一相上下橋臂交替導(dǎo)電。各相開始導(dǎo)電的時間一次相差120°。在一個周期內(nèi)，6個開關(guān)管觸發(fā)導(dǎo)通依次相隔60°，任意時刻均有三個管子同時導(dǎo)通。其中采用I型IGBT電路，6個IGBT管均承受相同的電壓，比T型IGBT管承受兩倍的電壓。比如，直流母線為600V時，I型4 個 IGBT 管阻斷電壓為 600V/650V，而 T 型 IGBT 為 1200V，1200V 的 IGBT 芯片比 600V/650V芯片有更大的開關(guān)損耗及導(dǎo)通損耗，這意味著器件的發(fā)熱更大，成本也必然隨之增加。
[0013]電阻預(yù)充電回路說明:當(dāng)網(wǎng)側(cè)電壓經(jīng)過整流后突然加到直流電容上會產(chǎn)生很大的沖擊電流，所以采用電阻限流方式保護(hù)電容Cl.C2.C3.C4，具體實(shí)現(xiàn)形式首先將電阻R3，R4串聯(lián)到充電回路當(dāng)中，在加網(wǎng)側(cè)電壓，這樣可以起到抑制電流沖擊的作用，當(dāng)電容電壓充電到理想的電壓值時通過閉合接觸器JQ1和JQ2來切除限流電阻R3，R4從而實(shí)現(xiàn)功能。
[0014]LCL電路說明:該電路是通過電容器來濾除逆變器的高頻紋波，由于電容阻抗為1/wc，而w=2*pi*f，f頻率越大阻抗越小，所有紋波流入電容從而起到濾除逆變器的高頻紋波的作用。
[0015]本實(shí)施例采用三電平結(jié)構(gòu)，相比于傳統(tǒng)兩電平結(jié)構(gòu)，開關(guān)器件的串聯(lián)結(jié)構(gòu)有效的降低了開關(guān)器件關(guān)斷時所承受的電壓，在電平數(shù)為3的條件下，單個開關(guān)器件所承受的電壓僅為直流母線電壓值的1/2，由于箝位作用的存在，各開關(guān)器件不需要動態(tài)均壓電阻。而相比于傳統(tǒng)的兩電平結(jié)構(gòu)，輸出電流電平數(shù)的增加不僅有效的降低了輸出電壓的畸變率；同時，還使得輸出相同電壓波形的情況下只需要較低的開關(guān)頻率，降低了開關(guān)器件的損耗，有利于節(jié)能散熱和輸出高頻諧波的降低。采用突波吸收電容平穩(wěn)直流母線電壓實(shí)施方式。吸收電容在電路中起的作用類似于低通濾波器，可以吸收掉尖峰電壓。消除由于母排的雜散電感引起的尖峰電壓，避免IGBT的損壞。其中實(shí)用新型采用的直流母排盡可能的短，緩沖電路盡可能的貼近模塊，選擇低電感的吸收電容，與IGBT相匹配。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于三電平電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并聯(lián)有源濾波電路，包括LCL電路和三電平電壓橋式電路，其特征在于，LCL電路包括兩個三相電抗器、兩個限流電阻和濾波電容電路，第一三相電抗器的一端與網(wǎng)側(cè)三相電壓連接，另外一端與第二三相電抗器的一端連接，第二三相電抗器的另外一端與三電平電壓橋式電路連接，第一和第二三相電抗器之間并聯(lián)有濾波電容電路，第二三相電抗器和三電平電壓橋式電路連接之間的兩項(xiàng)電路上，每路上安裝有一個接觸器，每個接觸器的兩端并聯(lián)有限流一個電阻；三電平電壓橋式電路的直流側(cè)還分別并聯(lián)有多個電解電容和均壓電阻。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三電平電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并聯(lián)有源濾波電路，其特征在于:所述的三電平電壓橋式電路采用二極管中點(diǎn)鉗位型三電平電壓橋式電路。
【專利摘要】一種基于三電平電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并聯(lián)有源濾波電路，包括LCL電路和三電平電壓橋式電路，LCL電路包括兩個三相電抗器、兩個限流電阻和濾波電容電路，第一三相電抗器的一端與網(wǎng)側(cè)三相電壓連接，另外一端與第二三相電抗器的一端連接，第二三相電抗器的另外一端與三電平電壓橋式電路連接，第一和第二三相電抗器之間并聯(lián)有濾波電容電路，第二三相電抗器和三電平電壓橋式電路連接之間的兩項(xiàng)電路上，每路上安裝有一個接觸器，每個接觸器的兩端并聯(lián)有限流一個電阻；三電平電壓橋式電路的直流側(cè)還分別并聯(lián)有多個電解電容和均壓電阻。本電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以承受更多的電壓，既節(jié)省了成本，又減少了空間利用。
【IPC分類】H02J3/01
【公開號】CN204992583
【申請?zhí)枴緾N201520544624
【發(fā)明人】劉金生, 何崇飛, 王北南, 孔繁宇
【申請人】哈爾濱同為電氣股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月27日