[实用新型]中压驱动系统及用于该系统的滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及中压驱动（MVD，Medium Voltage Drive）技术领域，尤其涉及一种滤波器、NP-PE电路及其中压驱动系统。 

背景技术

现有技术中，存在两种主要的中压驱动结构，一种是电压源拓扑结构（Voltage source topology），另一种是电流源拓扑结构（Current source topology）。大多数的制造商采用电压源拓扑结构，本实用新型以该类型的拓扑为例来介绍换流器（converter），但是本领域技术人员知晓该构思并不局限用于该种拓扑结构。 

应用于机器端子（machine terminals）的典型的对地相电压波形，其由跃迁电压（voltage steps）组成。鉴于抗干扰的要求、电机绝缘的要求以及轴承电流的限制，有必要限制换流器产生的dv/dt电压波形。已知的两种典型的dv/dt分别是对地（保护性接地PE，protective earthing）相电压梯度和线电压梯度（Line to line voltage gradients）。通常推荐在500V/μs下运行，这一传统的电路设计值可以被用作参考值；可以使用滤波器可以在换流器输出端获得该目标值。 

已知三种滤波器：1)dv/dt滤波器，其具有较小的尺寸，但性能方面受到限制；2)正弦滤波器(sinus filter)，其尺寸巨大并且能够产生平滑的电压波形，近乎正弦曲线(sinusoidal)；3)共模(common mode)滤波器，其仅限于共模电流，基于需要抑制的谐波次数(harmonic order)可以很小或者很大。几乎所有主要的制造商都提供前述类型的滤波器。 

为了在电机端子获得高质量的波形，需要提供一种新型的滤波器、NP-PE电路以及电压源类型的中压驱动系统。 

实用新型内容

本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种滤波器、NP-PE电路及其中压驱动系统，用以获得平滑的电压波形；进一步的，该滤波器、NP-PE电路及其中压驱动系统可以适用于集成的变压器或者外部变压器等情形。 

本实用新型的一个方面提供了一种用于中压驱动系统的滤波器，该滤波器是一机器侧滤波器，用于过滤由换流器产生的dv/dt电压波形，以及将受限制的共模电压输出至电机端子、轴和轴承；该滤波器包括在每条相线上串联连接的电感、电阻和电容器；其中每个电感的一端连接至逆变器，并且每个电感的另一端被连接至电机端子；以及每个电容器被接地。 

本实用新型提供的滤波器的一个实施例中，每条相线上的电感、电阻、电容均分别相同。 

本实用新型的另一个方面提供了一种中压驱动系统，该系统包括如前述任意一项所述的滤波器。 

本实用新型提供的中压驱动系统的一个实施例中，该系统进一步前述的NP-PE电路；该电路包括两个相同的电容器，串联连接在正直流电压和负直流电压之间；一电阻和第三电容器被并联连接在中性点电压和保护性接地之间。 

本实用新型提供的中压驱动系统的一个实施例中，该系统进一步包括共模电感，用以在变压器二次侧的电缆长于5米的情况下消除对地的电缆电容。 

本实用新型提供的中压驱动系统的一个实施例中，该在变压器二次侧的电缆短于5米的情况下，所述系统无需共模电感。 

本实用新型提供的中压驱动系统的一个实施例中，该系统进一步包括变压器和逆变器。 

本实用新型提供的中压驱动系统的一个实施例中，该系统进一步包括二极管驱动器前端和电容器组单元。 

本实用新型用于处理提供给电机的输出电压的滤波拓扑结构。而且只有当驱动系统的中性点电压(NP，Neutral Point)被正确地“软(soft)接地”时，其实施例将提供正确的波形，例如在电机端子处的受限制的共模电压和受限制的dv/dt电压斜率。而且，只有当输入端变压器(input transformer)被集成起来以至二次电压电缆短于5米时，正确运行是可能。对于位于驱动器几十米外的外部变压器来说，共模滤波器将被安装在24脉冲整流电路的输出端。 

附图说明

图1示出本实用新型提供的具有二极管驱动前端DFE的ACS 2000系统的基本电路结构示意图； 

图2示出本实用新型提供的具有共模电感的驱动柜的结构示意图； 

图3示出本实用新型提供的机器侧滤波器EMC的结构示意图； 

图4示出本实用新型一个实施例提供的机器侧滤波器EMC的具体结构示意图；