具有諧波抑制功能的旋轉型無功功率調整裝置的製作方法

2023-05-13 19:59:41 1

專利名稱：具有諧波抑制功能的旋轉型無功功率調整裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有諧波抑制功能的無功功率調整裝置，屬於電機和電力電子技術領域。
背景技術：
隨著電力電子裝置的應用日益廣泛，電網中的諧波汙染日益嚴重。另外，許多電力電子裝置的功率因數很低，也給電網帶來額外負擔並影響供電質量。因此消除諧波汙染並提高功率因數，已成為電力電子技術中的一個重大課題。用於補償無功功率的典型裝置有靜止無功補償器SVC。在SVC裝置中，主要有固定電容器加晶閘管控制電抗器(FC+TCR)和晶閘管投切電容器(TSC)等類型。前者應用較多。近年來出現採用GTO構成的自換向變流器，通常稱為靜止無功發生器(SVG)，也有人稱為高級靜止無功補償器(ASVC)，或靜止調相機(STATCON)，它既可提供滯後的無功功率，又可提供超前的無功功率。用於補償諧波的典型裝置為電力有源濾波器。但是由於靜止無功補償器、靜止無功發生器及電力有源濾波器都採用功率半導體器件，這一方面會提高裝置的成本，另一方面也會降低裝置的可靠性，而且裝置的過載能力低。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種具有諧波抑制功能的旋轉型無功功率調整裝置，以克服現有的無功補償裝置成本高，裝置的可靠性低、過載能力低的缺陷。它包括繞線型感應電機、轉子角度控制裝置和三個電容器，轉子角度控制裝置的輸出軸與繞線型感應電機的轉子軸固定並同軸心，繞線型感應電機的三相轉子繞組的A、B和C相繞組分別通過一個電容器連接在繞線型感應電機的三相定子繞組的A、B和C相繞組上。本實用新型工作時，繞線型感應電機的三相定子繞組連接到電力系統的三相電路中，從而建立了定子旋轉磁場，該旋轉磁場「切割」繞線型感應電機的三相轉子繞組，並在三相轉子繞組中感應電動勢，通過轉子角度控制裝置調整轉子的角度，便可以調整三相轉子繞組中感應電動勢的大小和相位，從而改變施加在電容器兩端電壓的大小，因此可以改變電容器儲能的容量，即改變了電容器向電力系統輸出無功功率的大小。本實用新型把感應電機與電容器並聯，構成一種旋轉型無功功率調整裝置，所使用的部件成本低、抗過載能力強、不產生新的諧波、可靠性高，克服了現有的無功補償裝置所存在的這方面缺陷，因此在電力系統以及電網終端用戶具有良好的應用前景。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一下面結合圖1具體說明本實施方式。它由繞線型感應電機、轉子角度控制裝置8和三個電容器6組成，轉子角度控制裝置8的輸出軸與繞線型感應電機的轉子軸固定並同軸心，繞線型感應電機的三相轉子繞組5的A、B和C相繞組分別通過一個電容器6連接在繞線型感應電機的三相定子繞組3的A、B和C相繞組上。轉子角度控制裝置8選用伺服電機即可，伺服電機具有快速響應的特性，能夠根據電力系統功率因數的變化，快速調整轉子位置，而且伺服電機在輸出角度位移後應該能保證繞線型感應電機的轉子軸位置的自鎖，使繞線型感應電機的轉子軸在選定的任何位置可靠堵轉。
具體實施方式
二下面結合圖1具體說明本實施方式。本實施方式與實施方式一的不同點是它還包括三相諧波繞組4和諧波發生器7，三相諧波繞組4對稱分布在繞線型感應電機定子的圓周上，三相諧波繞組4的輸入端連接在諧波發生器7的輸出端上從而在繞線型感應電機的氣隙中產生三相旋轉磁場。本實施方式工作時，由諧波發生器7產生諧波，該諧波產生的旋轉磁場切割三相定子繞組3，在三相定子繞組3中感應諧波電動勢和諧波電流，該諧波電動勢和諧波電流與電力系統中的諧波電動勢和諧波電流大小相等、相位相反，並通過三相定子繞組3注入電力系統，與電力系統中的諧波相抵消。本實施方式充分利用了電機鐵心，既通過三相定子繞組3抵消電力系統中的諧波，又改變了本實用新型繞線型感應電機的運行狀況，減少了繞線型感應電機所受諧波的影響。所述諧波發生器7在技術上容易實現，如授權日是1994年8月3日的《電網諧波有源抑制裝置》專利所公開的技術方案。使用該裝置，通過調節諧波發生器7所發出諧波的頻率和相位，使注入到電力系統中的諧波抵消原存在於電力系統中的諧波。
權利要求1.具有諧波抑制功能的旋轉型無功功率調整裝置，其特徵在於它包括繞線型感應電機、轉子角度控制裝置(8)和三個電容器(6)，轉子角度控制裝置(8)的輸出軸與繞線型感應電機的轉子軸固定並同軸心，繞線型感應電機的三相轉子繞組(5)的A、B和C相繞組分別通過一個電容器(6)連接在繞線型感應電機的三相定子繞組(3)的A、B和C相繞組上。
2.根據權利要求1所述的具有諧波抑制功能的旋轉型無功功率調整裝置，其特徵在於它還包括三相諧波繞組(4)和諧波發生器(7)，三相諧波繞組(4)對稱分布在繞線型感應電機定子的圓周上，三相諧波繞組(4)的輸入端連接在諧波發生器(7)的輸出端上從而在繞線型感應電機的氣隙中產生三相旋轉磁場。
專利摘要具有諧波抑制功能的旋轉型無功功率調整裝置，本實用新型涉及一種具有諧波抑制功能的無功功率調整裝置。它克服了現有的無功補償裝置成本高，裝置的可靠性低、過載能力低的缺陷。它包括繞線型感應電機、轉子角度控制裝置8和三個電容器6，轉子角度控制裝置8的輸出軸與繞線型感應電機的轉子軸固定並同軸心，繞線型感應電機的三相轉子繞組5的A、B和C相繞組分別通過一個電容器6連接在繞線型感應電機的三相定子繞組3的A、B和C相繞組上。本實用新型把感應電機與電容器並聯，構成一種旋轉型無功功率調整裝置，所使用的部件成本低、抗過載能力強、不產生新的諧波、可靠性高，在電力系統以及電網終端用戶具有良好的應用前景。
文檔編號H02J3/18GK2836305SQ20052002200
公開日2006年11月8日 申請日期2005年11月23日 優先權日2005年11月23日
發明者寇寶泉, 李立毅 申請人:哈爾濱工業大學