一種三相電源濾波裝置及電力變換裝置製造方法
2023-12-01 12:42:01 2
一種三相電源濾波裝置及電力變換裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型實施例涉及電子【技術領域】，尤其涉及一種三相電源濾波裝置及電力變換裝置，用於實現濾波器在接地模式與不接地模式之間轉換。本實用新型實施例中第一接線端子電連接濾波電路的假想中性點，第一接線端子與接地的第二接線端子通過導體選擇性連接，從而實現了濾波電路與接地端的連接或斷開，又由於第一接線端子和第二接線端子之間具有設定的耐壓間距，且第一接線端子與第二接線端子之間的間距由濾波電路與接地端所能承受的電壓決定，從而可通過增大第一接線端子與第二接線端子之間間距的方式提高濾波電路與接地端之間所能承受的電壓，進而實現在濾波電路與接地端之間承受的電壓較高的情況下，濾波電路與接地端的連接或斷開。
【專利說明】—種三相電源濾波裝置及電力變換裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子【技術領域】，尤其涉及一種三相電源濾波裝置及電力變換裝置。
【背景技術】
[0002]大功率電子器件中通常使用濾波器來降低諧波幹擾。濾波器可以對電源線中特定頻率進行有效濾除，從而得到特定頻率的電源信號。濾波器的種類繁多，其中，變頻器專用濾波器用於消除變頻器工作時對電網及其它數字電子設備產生幹擾的頻譜分量，增強變頻器的電磁兼容性。
[0003]設備接地是指設備與地線連接。理論上，設備的接地端對地電阻值和電壓值均為零。濾波器在特定應用場景下需接地，以便於將電路中的高頻幹擾電流導入地線，進一步增加濾波器的濾波效果。在其它特定場景下，濾波器接地反而會將大地中的幹擾引入電路，進而增加幹擾。因此，由於應用場景不同，濾波器需在接地模式與不接地模式之間切換。
[0004]因此，亟需一種三相電源濾波裝置及電力變換裝置，用於實現濾波器在接地模式與不接地模式之間轉換。
實用新型內容
[0005]本實用新型實施例提供一種三相電源濾波裝置及電力變換裝置，用以實現濾波器在接地模式與不接地模式之間轉換。
[0006]本實用新型提供一種三相電源濾波裝置，包括:濾波電路、第一接線端子，以及第二接線端子，第一接線端子電連接濾波電路的假想中性點，且與接地的第二接線端子通過導體選擇性連接，第一接線端子和第二接線端子之間具有設定的耐壓間距。
[0007]本實用新型實施例中，由於第一接線端子電連接濾波電路的假想中性點，第一接線端子與接地的第二接線端子通過導體選擇性連接，從而實現了濾波電路與接地端的連接或斷開。
[0008]由於第一接線端子和第二接線端子之間具有設定的耐壓間距，且第一接線端子與第二接線端子之間的間距由濾波電路與接地端所能承受的電壓決定，從而可通過增大第一接線端子與第二接線端子之間間距的方式提高濾波電路與接地端之間所能承受的電壓，進而實現在濾波電路與接地端之間承受的電壓較高的情況下，濾波電路與接地端的連接或斷開。
[0009]本實用新型實施例提供的三相電源濾波裝置中連接第一接線端子與第二接線端子的導體為具有導電功能的引線，具有導電功能的引線的第一端與第一接線端子和第二接線端子中的一個可拆卸連接，第二端與第一接線端子和第二接線端子中的另一個固定連接。此方法操作簡單，且當引線第一端處於斷開狀態時，引線的第二端仍處於固定狀態，因此可防止引線在工作過程中遺失。
[0010]本實用新型實施例所提供的三相電源濾波裝置還包括濾波基板，可將濾波電路設置在濾波基板上，並將第一接線端子焊接在濾波基板上。通過濾波基板可合理的布置濾波電路及第一接線端子。
[0011]當三相電源濾波裝置需要處於不接地模式時，具有導電功能的引線的第一端需要與第一接線端子或第二接線端子斷開，此時引線第一端處於懸空狀態，在電路中，為了固定引線懸空的第一端，本實用新型提供的三相電源濾波裝置還包括第三接線端子，可與具有導電功能的引線的第一端可拆卸連接。較佳的，可將第三接線端子焊接在濾波基板上。
[0012]本實用新型實施例所提供的三相電源濾波裝置，濾波電路由多個電容和/或電感串並聯而成。
[0013]基於上述三相電源濾波裝置，本實用新型實施例還提供了一種電力變換裝置，包括上述三相電源濾波裝置，且三相電源濾波裝置的第二接線端子固定在電力變換裝置的機殼上，且連接電力變換裝置的接地線。較佳的，本實用新型實施例所提供的電力變換裝置為變頻器。本領域技術人員可知，電力變換裝置的電路可為變頻器、整流器、整流器與逆變器的組合，以及其它一些電力變換裝置電路。
[0014]本實用新型實施例中，第一接線端子電連接濾波電路的假想中性點，第一接線端子與接地的第二接線端子通過導體選擇性連接，從而實現了濾波電路與接地端的連接或斷開，又由於第一接線端子和第二接線端子之間具有設定的耐壓間距，且第一接線端子與第二接線端子之間的間距由濾波電路與接地端所能承受的電壓決定，從而可通過增大第一接線端子與第二接線端子之間間距的方式提高濾波電路與接地端之間所能承受的電壓，進而實現在濾波電路與接地端之間承受的電壓較高的情況下，濾波電路與接地端的連接或斷開。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例所適用的一種電力變換裝置外部結構示意圖；
[0016]圖2為本實用新型實施例提供一種電力變換裝置的示意圖；
[0017]圖3為本實用新型實施例提供的另一種濾波電路示意圖；
[0018]圖4為本實用新型實施例提供的另一種濾波電路示意圖；
[0019]圖5為現有技術中在濾波裝置中設置開關的示意圖；
[0020]圖6為本實用新型實施例提供的另一種三相電源濾波裝置的示意圖；
[0021]圖7為本實用新型實施例提供的另一種三相電源濾波裝置的示意圖；
[0022]圖8為本實用新型實施例提供的另一種三相電源濾波裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為了實現濾波器在接地模式與不接地模式之間靈活轉換，本實用新型提供了一種三相電源濾波裝置，進一步，基於該三相電源濾波裝置，本實用新型還提供了一種電力變換
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[0024]為了使本實用新型的目的、技術方案及有益效果更佳清楚明白，進一步結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0025]在本實用新型實施例中，三相電源中的三相用R、S、T表示，其中，R表示第一相，S表示第二相，T表示第三相。
[0026]如圖1所示，圖1示例性地示出了一種電力變換裝置,例如變頻器的外形結構示意圖，圖1所示的電力變換裝置的殼體可包括兩部分，較大的第一機殼101內放置變頻器，較小的第二機殼102內放置三相電源濾波裝置。第一機殼101和第二機殼102之間以可以拆卸的方式裝配。當需要將三相電源濾波裝置進行接地模式和不接地模式的切換時，僅需將較小的第二機殼102的蓋子打開，對三相電源濾波裝置進行接地模式和不接地模式的切換即可，此過程不需移動變頻器的第二機殼101，操作簡單方便。如果電力變換裝置的電源側不需要進行濾波，則不需要第二機殼102。
[0027]儘管以圖1所示的包含三相電源濾波裝置的變頻器外形為例進行介紹，本領域技術人員可知，本實用新型所提供的包含三相電源濾波裝置的電力變換裝置也可採用不同於圖1所示的結構，比如，可以僅具有一個機殼或者機殼不是如圖1所示的形狀。
[0028]如圖2所示，本實用新型實施例提供的一種電力變換裝置的示意圖，包括本實用新型所提供的三相電源濾波裝置202和電力變換電路203，電力變換裝置2101連接三相電源輸入端201，三相電源濾波裝置可以對任何負載的三相電源進行濾波，三相電源濾波裝置包括濾波電路，濾波電路的輸出端通常與電力變換裝置中的電力變換電路的輸入端連接。本領域技術人員可知，電力變換裝置的電路可為變頻器、整流器、整流器與逆變器的組合，以及其它一些電力變換裝置電路。需要說明的是，電力變換裝置中除了三相電源濾波裝置202和電力變換電路203以外，還有其他構成，由於不影響理解本實用新型的實施例，在各個附圖中並沒有一一示出。
[0029]當電力變換裝置的電路為變頻器時，三相電源濾波裝置202裝在三相電源輸入端201和變頻器之間，以便消除變頻器工作時，對電網及其它數字電子設備產生幹擾的頻譜分量，增強變頻器的電磁兼容性。三相電源濾波裝置允許有用信號的電流通過，對頻率較高的幹擾信號則有較大的衰減。變頻器專用的三相電源濾波裝置中的濾波電路可由電容、電感組成。濾波電路由多個電容和/或電感串並聯而成。本領域技術人員可知，電力變換裝置的電路為整流器、整流器與逆變器的組合，以及其它一些電力變換裝置電路時，三相電源濾波裝置可做相應的更改。
[0030]具體實施中，可將該三相電源濾波裝置安裝在濾波基板上，從而簡化三相電源濾波裝置的安裝和拆卸。
[0031]具體實施中，通常電力變換電路203需要接地，因此較佳的，可將三相電源濾波裝置202的第二接線端子208固定在電力變換裝置203的機殼上，且連接電力變換裝置203的接地線，如圖2所示。此時三相電源濾波裝置202與電力變換電路203共享一根接地線，減少了電路複雜性，優化電路布局。
[0032]本實用新型所提供的電力變換裝置的實施例中，電力變換裝置所包括的三相電源濾波裝置的第一接線端子電連接濾波電路的假想中性點，第一接線端子與接地的第二接線端子通過導體選擇性連接，從而實現了濾波電路與接地端的連接或斷開，又由於第一接線端子和第二接線端子之間具有設定的耐壓間距，且第一接線端子與第二接線端子之間的間距由濾波電路與接地端所能承受的電壓決定，從而可通過增大第一接線端子與第二接線端子之間間距的方式提高濾波電路與接地端之間所能承受的電壓，進而實現在濾波電路與接地端之間承受的電壓較高的情況下，電力變換裝置中的濾波電路與接地端的連接或斷開。
[0033]上述電力變換裝置中的電力變換電路可由用戶任選，上述電力變換裝置中的三相電源濾波裝置202為本實用新型實施例所提供的，基於相同的構思，以下對本實用新型實施例所提供的三相電源濾波裝置202進行詳細介紹。
[0034]如圖2所示，三相電源濾波裝置202 —般裝在三相電源輸入側，例如連接在三相電源輸入端201上、三相電源經濾波後供給電力變換電路203，電力變換電路203的輸出端連接負載。三相電源濾波裝置202可以對電源線中特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除，得到一個特定頻率的電源信號，或消除一個特定頻率後的電源信號。
[0035]該三相電源濾波裝置202位於三相電源輸入端201與電力變換電路2101之間，三相電源輸入端201分別為R、S、T。較佳的，可將三相電源濾波裝置設置在濾波基板上，從而簡化三相電源濾波裝置的安裝和拆卸。
[0036]在圖2中，三相電源濾波裝置202中包括濾波電路204。濾波電路204可由多個電容205組成。本領域技術人員可知，濾波電路通常由電容、電感和電阻等電子器件串並聯組成，但也可由其它電子器件組成形式，圖3、圖4分別示出了幾種濾波電路的結構。圖3中位於三相電源輸入端301與電力變換電路303之間的濾波電路302由多個電容305和多個電感304組成，電感304可串聯在電路中，多個電容305可並聯在電路中。圖4中位於三相電源輸入端401與電力變換電路403之間的濾波電路402由多個電感404、電容405、電阻406組成，電感404可串聯在電路中，電容405可並聯在電路中，電阻406可與電容並聯。本領域技術人員可知，濾波電路中均有一個假想中性點，用以連接三相電源的三個支路，例如圖2中的假想中性點206，圖3中的假想中性點306，圖4中的假想中性點407。在濾波電路處於接地模式時，需要將假想中性點接地。
[0037]如圖2所示，為了實現三相電源濾波裝置202在接地模式與不接地模式之間的轉換，本實用新型提供在假想中性點206處電連接第一接線端子207，第一接線端子由假想中性點206引出，通過導體可與接地的第二接線端子208連接。
[0038]當通過導體210將第一接線端子207與第二接線端子208連接時，三相電源濾波裝置202即處於接地模式，當第一接線端子207與第二接線端子208斷開連接時，三相電源濾波裝置202即處於不接地模式。可以看出，本實用新型實施例所提供的三相電源濾波裝置202通過導體210的選擇性連接，導通或斷開第一接線端子207與第二接線端子208，從而實現濾波電路204在接地模式與不接地模式之間的切換，該方法操作簡單。
[0039]較佳的，第一接線端子207可通過焊接方式固定在濾波基板上，第一接線端子207也可通過螺紋連接的方式固定在濾波基板上，第一接線端子207與濾波基板之間的固定連接方式不限於上述方式。
[0040]進一步，根據UL508C協議可知，第一接線端子207與第二接線端子208之間的距離與第一接線端子207和第二接線端子208之間能夠承受的電壓有關係，且由於協議中規定三相電源濾波裝置202與接地端209之間所需承受的電壓為標準值，因此第一接線端子207與第二接線端子208之間的距離也為標準值。本實用新型中所提供的三相電源濾波裝置202中第一接線端子207和第二接線端子208之間具有設定的耐壓間距，可通過靈活調整該耐壓間距，來適應三相電源濾波裝置202與接地端209之間所能承受的不同耐壓值。
[0041]現有技術中，當三相電源濾波裝置與接地端的電壓較小時，如250V，可使用電磁開關實現三相電源濾波裝置在接地模式與不接地模式之間的切換，當三相電源濾波裝置與接地端的電壓較大時，如25000V時，則可使用斷路器實現三相電源濾波裝置在接地模式與不接地模式之間的切換。當三相電源濾波裝置與接地端的所承受的電壓為千伏級別時，如2500V時，若仍舊使用電磁開關來實現裝置在接地模式與不接地模式之間的切換，則會造成如下一些問題。
[0042]圖5示出了在三相電源濾波裝置中設置電磁開關的示意圖，如圖5所示，開關閘刀510向固定端512推動，第一接觸點507與第二接觸點508導通，此時電磁開關則處於閉合狀態，由於第二接觸點508與接地端509連接，因此，當第一接觸點507與第二接觸點508導通時，該三相電源濾波裝置502處於接地模式。三相電源濾波裝置502與接地端509所能承受的電壓與開關中第一接觸點507與第二接觸點508之間的距離相關，當三相電源濾波裝置502與接地端509所能承受的電壓為2500V時，需要增大第一接觸點507與第二接觸點508之間的耐壓間距，此時會導致該常規開關總體體積增大，但現有技術中放置三相電源濾波裝置502的外殼體積較小，該常規開關較大則會導致放不進三相電源濾波裝置502的外殼中，若將三相電源濾波裝置502整個外殼體積增大，則會導致三相電源濾波裝置502與現有技術中的其它設備的尺寸不兼容。若將該常規開關體積減小，則由於要求該常規開關需耐千伏級別的電壓，因此導致該常規開關價格高昂，進而導致三相電源濾波裝置的成本大大提高，為產品的銷售和使用造成了極大的障礙。
[0043]而本實用新型實施例中，第一接線端子與第二接線端子之間通過導體直接實現電連接，因此，第一接線端子與第二接線端子之間的耐壓距離可以靈活地根據第二殼體內部空間進行安排，不會受到開關元件體積的影響。一般情況下，第二接線端子可以方便的固定在第二殼體上，並和變頻器的接線端電連接即可。當三相電源濾波裝置與接地端所能承受的電壓為2500V時，可以很好的使用本實用新型所提供的三相電源濾波裝置，即方便使用，又節省成本，還可以依據三相電源濾波裝置與接地端所能承受的電壓值確定第一接線端子與第二接線端子之間的耐壓間距。
[0044]在一種具體實施例中，本實用新型所提供的實施例中的濾波裝置中的導體為具有導電功能的引線，該導體也可為其它具有導電功能的電路元件。較佳的，具有導電功能的引線的第一端與第一接線端子和第二接線端子中的一個可拆卸連接，第二端與第一接線端子和第二接線端子中的另一個固定連接。較佳的，可拆卸連接為插針連接，此時，導體為可拆卸連接的第一端上應設置有護套，通過護套與插針的拔插，實現引線第一端與第一接線端子的連接和斷開。插針連接佔用空間少，方便操作，且連接可靠。可拆卸連接也可為螺紋連接。較佳的，固定連接可為焊接方式。
[0045]圖2、圖6、圖7示意性的給出了幾種導體連接第一接線端子和第二接線端子的例子。如圖2所示，導體210為引線時，引線第一端與第一接線端子207為可拆卸連接，第二端與第二接線端子208為固定連接，此時第一接線端子207應設置為插針形式，且與第一接線端子207連接的引線的第一端上應設置與第一接線端子207的插針配套的護套211。圖2中可將引線第二端與第二接線端子208焊接在一起。
[0046]如圖6所示，三相電源濾波裝置601中的濾波電路602的假想中性點603電連接第一接線端子604，第二接線端子605連接接地端606，引線607的第一端與第二接線端子605為可拆卸連接，因此第二接線端子605為插針形式，且引線607的第一端上設置有護套608。引線607的第二端與第一接線端子604為固定連接。
[0047]本領域技術人員可知，當引線第一端與第一接線端子為斷開狀態時，由於引線第二端與第二接線端子為固定連接，因此可防止引線在工作過程中遺失。
[0048]在另一種實現方式中，如圖7所示，三相電源濾波裝置701中的濾波電路702的假想中性點703電連接第一接線端子704，第二接線端子705連接接地端706，引線707的一端與第一接線端子704為可拆卸連接，引線707的另一端與第二接線端子705也為可拆卸連接，因此第一接線端子704與第二接線端子705均為插針形式，且引線707的兩端均設置有護套708。
[0049]當三相電源濾波裝置需要處於不接地模式時，具有導電功能的引線的第一端需要與第一接線端子或第二接線端子斷開，此時引線第一端處於懸空狀態，在電路中，為了固定引線懸空的第一端，本實用新型提供的三相電源濾波裝置還設置第三接線端子。如圖2所示，第三接線端子212可與具有導電功能的引線的第一端可拆卸連接。當引線第一端與第一接線端子207斷開時，與第三接線端子212連接，連接示意圖如圖8所示，第三接線端子212不連入任何電路，也不接地，因此當引線第一端與第三接線端子212連接時，第三接線端子僅起到固定引線第一端的作用，且由於第一接線端子207懸空，此時濾波電路204處於不接地模式。
[0050]三相電源濾波裝置通常設置在濾波基板上，較佳的，將第一接線端子207固定在濾波基板上，第二接線端子208可固定在機殼上。較佳的，第三接線端子212可固定在基板上，也可固定在機殼上。固定方式可為焊接。
[0051]通過上述論述可知，本實用新型所提供的三相電源濾波裝置的實施例中，第一接線端子電連接濾波電路的假想中性點，第一接線端子與接地的第二接線端子通過導體選擇性連接，從而實現了濾波電路與接地端的連接或斷開，又由於第一接線端子和第二接線端子之間具有設定的耐壓間距，且第一接線端子與第二接線端子之間的間距由濾波電路與接地端所能承受的電壓決定，從而可通過增大第一接線端子與第二接線端子之間間距的方式提高濾波電路與接地端之間所能承受的電壓，進而實現在濾波電路與接地端之間承受的電壓較高的情況下，濾波電路與接地端的連接或斷開。
[0052]儘管已描述了本實用新型的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本實用新型範圍的所有變更和修改。
[0053]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種三相電源濾波裝置，其特徵在於，包括: 濾波電路； 第一接線端子，所述第一接線端子電連接所述濾波電路的假想中性點，且與接地的第二接線端子通過導體選擇性連接，所述第一接線端子和第二接線端子之間具有設定的耐壓間距。
2.如權利要求1所述的三相電源濾波裝置，其特徵在於，所述導體為具有導電功能的引線，所述具有導電功能的引線的第一端與所述第一接線端子和第二接線端子中的一個可拆卸連接，第二端與所述第一接線端子和第二接線端子中的另一個固定連接。
3.如權利要求1或2所述的三相電源濾波裝置，其特徵在於，還包括濾波基板，所述濾波電路設置在所述濾波基板上，所述第一接線端子焊接在所述濾波基板上。
4.如權利要求3所述的三相電源濾波裝置，其特徵在於，還包括第三接線端子，可與所述具有導電功能的弓I線的第一端可拆卸連接。
5.如權利要求4所述的三相電源濾波裝置，其特徵在於，所述可拆卸連接為插針連接。
6.如權利要求5所述的三相電源濾波裝置，其特徵在於，所述第三接線端子焊接在所述濾波基板上。
7.如權利要求1所述的的三相電源濾波裝置，其特徵在於，所述濾波電路由多個電容和/或電感串並聯而成。
8.一種電力變換裝置，其特徵在於，包括如權利要求1至7中任一項權利要求所述的三相電源濾波裝置，所述第二接線端子固定在所述電力變換裝置的機殼上，且連接所述電力變換裝置的接地線。
9.如權利要求8所述的電力變換裝置，其特徵在於，所述電力變換裝置為變頻器。
【文檔編號】H02M1/12GK204103752SQ201420564503
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】山本健士, 藤木敏顯, 秋本晉一 申請人:上海安川電動機器有限公司