[实用新型]具有LCL滤波功能的电梯能量回馈电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电梯变频调速传动控制技术领域，尤其涉及一种具有LCL滤波功能的电梯能量回馈电路。 

背景技术

在变频调速传动系统中，特别是电梯曳引机拖动系统，电机有相当一部分时间是处于再生发电状态。这部分再生电能通过电机和变频器转换为直流电能，作用于中间直流滤波电容上并产生泵升电压。为了防止这部分储存在直流滤波电容上的再生能量因不能及时释放而威胁系统安全，同时出于节能问题考虑，要求再次利用这部分再生电能，由此电梯再生电能能量回馈技术受到人们广泛关注。 

目前，国内外对电梯能量回馈技术已有一定的研究基础。传统的能量回馈单元是在原有的变频驱动系统基础上，将功率开关管模块组成的有源逆变单元直接作为变频拖动系统的外围电路，并联在变频器直流侧和三相电网之间，从而将再生电能回馈至电网。能量回馈技术中一个至关重要的问题在于并网能量的谐波处理。传统的能量回馈单元大都采取单L型或CL型滤波电路，这两类电路电路结构简单、控制方法成熟。但针对单L型滤波器而言，为了在开关频率或特定频率的高次谐波处获得足够大的衰减幅度，其滤波电感通常取值较大，由此不仅造成整个能量回馈单元体积庞大，而且增加了系统的成本。而就CL型滤波电路而言，由于整个电机变频拖动系统整体上呈现阻感负载特性，因此很大程度上会相互作用而引发系统谐振，由此导致系统稳定性变差。 

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有LCL滤波功能的电梯能量回馈电路，本实用新型所使用的并网滤波器LCL电路结构，不但有效滤除掉回馈电网的有害谐波，同时有效避免零阻抗谐振点的出现。 

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的： 

一种具有LCL滤波功能的电梯能量回馈电路，该电路包括外部三相交流电网电源、不可控整流桥模块、变频器功率模块、电梯曳引机及并网逆变器，外部三相交流电网电能经不可控整流桥模块将三相交流信号整流为直流信号由直流母线输出，变频器功率模块与直流母线 的正负输出端连接，对直流信号进行逆变处理，然后输出电梯曳引机所需要频率的三相交流信号；并网逆变器的输入端与直流母线的正负输出端连接，并网逆变器的输出端与外部三相交流电网连接，本实用新型的创新点是：该电路还包括LCL并网滤波器、直流母线滤波电容及隔离二极管，所述LCL并网滤波器连接在并网逆变器的三相输出与外部三相交流电网之间；所述直流母线滤波电容并联在不可控整流桥模块的直流母线的正负输出两端；所述隔离二极管的P极连接直流母线的正极端，N极连接并网逆变器的直流输入信号的正极。 

而且，所述LCL并网滤波器由网侧滤波电感L₁₁、L₁₂、L₁₃，滤波电容C₁、C₂、C₃、阻尼电阻R₁、R₂、R₃以及逆变器侧滤波电感L₂₁、L₂₂、L₂₃组成，LCL并网滤波器的逆变器侧滤波电感L₂₁、L₂₂、L₂₃分别连接并网逆变器的三相交流输出端，LCL并网滤波器网侧滤波电感L₁₁、L₁₂、L₁₃分别与外部三相交流电网的a、b、c相连接，在滤波电感L₂₁与L₁₁串接的节点上连接R₁与C₁串联电路的R₁端，在滤波电感L₂₂与L₁₂串接的节点上连接R₂与C₂串联电路的R₂端，在滤波电感L₂₃与L₁₃串接的节点上连接R₃与C₃串联电路的R₃端，滤波电容C₁、C₂及C₃的另一端连接在一起。 

而且，所述LCL并网滤波器电路为对称型电路，采用C₁=C₂=C₃=C，L_i1=L_i2=L_i3=L_i，i=1,2的对称型电路。