[实用新型]有源电力滤波数字处理控制电机节能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机节能装置，尤指一种有源电力滤波数字处理控制电机节能装置。

背景技术

由于非线性负荷的大量应用，导致在电力系统中产生大量的高次谐波，电力系统的电压和电流波形会发生严重畸变，从而给电力系统带来很大的“电网污染”。特别是用户内部短路以及开关操作、变压器或电容器组投切时的短时中断均会引起电能质量扰动问题。这将直接导致负载的工作效能下降，加大线路的无效功耗，长期以往不仅影响线路负载的寿命，而且造成大量电能的无用耗费。

目前，用于火力发电、冶金采矿、石油化工等电机工程的节电装置，通常采用单一的变频控制技术，以实现节能目的。这种技术在具有节能效果的同时却存在着技术缺失：自身会产生电力谐波污染，特别是负载电机电流比较大时，产生的谐波会更严重，甚至造成线路上其他的电器设备运行不正常。且对线路中已存在的其它设备产生的大量的高次谐波、电压和电流的波形畸变表现得无能为力，不能对高次谐波进行滤除和线路波形畸变的补偿；节能效果差；在线路干扰大时容易受干扰，甚至造成控制失误；无法实时远程监控。

有源电力滤波技术，它的基本工作原理是：实时检测补偿对象的电压和电流，经信号处理器采样运算计算得出补偿电流，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功电流，大小相等、相位相反、相互抵消，最终得到期望的电网电流，使电网电流成为与电压同相位的正弦波，从而达到抑制谐波，补偿无功的目的。然而它却不能调整线路的电压大小，以求通过电压的调整实现节能目的。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种有源电力滤波数字处理控制电机节能装置，不仅利用信息数字控制系统控制变频控制电路，通过变频控制电路调整输出频率，又能通过有源电力滤波数字处理控制电路，抑制谐波、补偿无功，实现电机节能。

为实现所述目的，本实用新型采用如下技术方案：本实用新型所提供的是一种有源电力滤波数字处理控制电机节能装置，包括变频控制电路、有源电力滤波数字处理控制电路，变频控制电路包括：电源接触器、16位SPWM MCU芯片、输入保护整流滤波电路、变频功率输出电路、变频信号驱动电路、隔离驱动电路、输出信号检测电路、MCU通讯接口电路、变频调节；有源电力滤波数字处理控制电路包括：数字处理芯片DSP、谐波采样电路CAP、电压采样电路、电流互感器、电流信号处理电路、隔离驱动电路、PWM驱动电路、滤波驱动及保护电路、接触器驱动电路、存储器、通讯接口。在变频控制电路的三相输入回路上，装接有源电力滤波数字处理控制电路；在所述的变频控制电路的三相输入回路上，安装有电流互感器，将检测的负载电流信号，经电流信号处理电路，输入到数字处理芯片DSP的相应输入端；在变频控制电路的三相输入回路上，并联连接有电压采样电路，将检测的电压信号，输入到数字处理芯片DSP的相应输入端；谐波采样电路CAP的输入端与变频控制电路的三相输入回路上的至少一相并联连接，将检测的谐波信号，输入到数字处理芯片DSP的相应输入端；数字处理芯片DSP的信号依次经隔离驱动电路、PWM驱动电路、滤波驱动及保护电路，并分别通过滤波驱动及保护电路的三个输出端，并联输入到变频控制电路三相输入回路上；滤波驱动及保护电路的另一输出端与数字处理芯片DSP的相应输入端连接；在所述的变频控制电路中，三相输入回路依次连接有输入保护整流滤波电路和变频功率输出电路；输出信号检测电路输入端与变频功率输出电路的输出端连接，输出信号检测电路的输出端与16位SPWM MCU芯片相对应的输入端连接，将检测的信号反馈至16位SPWM MCU芯片进行运算处理后，依次将数据信号经隔离驱动电路、变频信号驱动电路至变频功率输出电路，向三相输入回路输出变频控制信号；16位SPWMMCU芯片通过MCU通讯接口电路与数字处理芯片DSP连接，即在数字处理芯片DSP与变频控制电路之间通过MCU通讯接口电路进行数据交换；所述的存储器输出端和输入端分别与相应的数字处理芯片DSP的输入端和输出端连接，即存储器通过IIC串行通讯接口与数字处理芯片DSP的IIC通讯接口连接。所述的变频调节与16位SPWM MCU芯片(变频专用16位微处理器)相应端连接。所述的通讯接口的输入端和输出端分别与数字处理芯片DSP的相应输出端和输入端连接。