[实用新型]低压无谐波变频器

说明书

技术领域

本实用新型属于变频器技术领域，尤其是一种低压无谐波变频器。

背景技术

随着电力电子技术的发展，交流变频技术已经走向成熟，应用该技术的变频器具有调速平滑、范围大、效率高、启动电流小、运动平稳的优点，其节能效果明显。交流变频调速系统已逐渐取代了传统的滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于冶金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇、供水等领域。通用型的变频器主要由整流电路、中间直流环节、逆变电路和控制电路组成，整流电路的输入端连接设置在壳体上的三相交流电输入端子，整流电路的输出端连接中间直流环节的输入端，中间直流环节的输出端连接逆变电路的输入端，逆变电路的输出端连接设置在壳体上的三相输出端子。其工作原理是：整流电路将变频器的三相电输入端子输入的三相交流电转换成直流电，该直流电输入至中间直流环节，采用电容或电抗器进行平波，滤除脉动电压或电流，最后经逆变电路变换为三相交流电后输出。在低压变频器中，整流电路采用6脉冲二极管不可控桥式整流电路，其输出电流经过中间直流环节处理后仍含有较大的高次谐波分量，这些含有高次谐波分量的电流注入公用电网后会造成较大的谐波污染，易导致同一电网上的其它用电设备无法正常运行。降低电网功率因数，增加电能损耗，干扰控制仪表等，尤其是高精度仪表、微电子控制的自动化程度较高的调速系统中，谐波干扰的问题显现非常突出。一般未做谐波污染处理的变频器的电网总谐波污染通常为50～70％左右，欧美或日本的一些进口品牌的变频器的谐波污染也是如此，即使在中间直流环节中增加直流电抗器也只能将高低谐波分量下降3～10％左右，仍然与国家要求的标准相差许多。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低廉且能有效降低高次谐波对电网中其它设备干扰、适用于高精度仪表、微电子等自动化程度较高的调速系统以及节电改造中大功率电动机驱动场合的低压无谐波变频器。

本实用新型采取的技术方案是：

一种低压无谐波变频器，包括壳体以及壳体内设置的整流电路、中间直流环节、逆变电路和壳体上设置的三相交流电输入端子和三相交流电输出端子，其特征在于：所述的整流电路是两个六脉冲整流电路串联组成的十二脉冲整流电路，该十二脉冲整流电路的输出端连接中间直流环节的输入端，该十二脉冲整流电路中的一个六脉冲整流电路的输入端连接壳体内设置的移相变压器二次绕组星形输出端，另一个六脉冲整流电路的输入端连接壳体内设置的移相变压器二次绕组三角形输出端，该移相变压器的一次绕组连接设置在壳体上的三相交流电输入端子。

而且，所述的移相变压器二次绕组星形输出端和二次绕组三角形输出端输出的电压相位相差30°。

而且，所述移相变压器的一次绕组的接法为星形接法。

而且，所述移相变压器的一次绕组与二次侧星形绕组、三角形绕组的匝数比为

而且，所述十二脉冲整流电路中的每个二极管的反向击穿电压为倍的移相变压器二次侧线电压。

而且，所述壳体上设置的三相交流电输出端子通过一交流电抗器连接负载。

本实用新型的优点和积极效果是：

1.本变频器改进了通用型变频器的整流电路，新的整流电路由串联的移相变压器和十二脉冲整流电路组成。其连接关系是：十二脉冲整流电路为两个六脉冲整流电路串联组成，其输出端连接中间直流环节的输入端；该十二脉冲整流电路的输入端通过一移相变压器连接变频器壳体上设置的三相交流电输入端子。改进后的整流电路与中间直流环节中的直流电抗器和变频器三相交流电输出端子串联的交流电抗器相互配合，使输入总谐波电流(THD)抑制到10％以下，无5、7次谐波。

2.本变频器中的移相变压器一次侧绕组为星形或三角形接法，一个二次绕组为星形接法，另一个二次绕组为三角形接法，该三个绕组的匝数比为该移相变压器中的一个星形接法的二次绕组连接一个六脉冲整流电路的输入端，另一个三角形接法的二次绕组连接另一个六脉冲整流电路的输入端，上述两个六脉冲整流电路串联组成一十二脉冲整流电路，该十二脉冲整流电路的电流输出为两个六脉冲整流电路输出电流的叠加，其中的5、7、17、19、...次谐波相互抵消，注入电网的只有11、13、23、25等各次谐波，其有效值与与谐波次数成反比。