一種具有有源濾波功能的PWM整流器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種具有有源濾波功能的PWM整流器，其特征在于，包括DSP控制單元、主電路、驅(qū)動(dòng)電路、濾波電路和檢測(cè)電路；所述檢測(cè)電路用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)的輸出電壓和輸出電流并送至所述DSP控制單元，所述DSP控制單元通過驅(qū)動(dòng)電路連接所述主電路，所述主電路通過濾波電路分別連接電網(wǎng)以及負(fù)載。用于解決電網(wǎng)中的諧波污染問題。本裝置即可工作在有源濾波狀態(tài)又可以工作在PWM整流狀態(tài)，既可以從根源上防止諧波的產(chǎn)生又可濾除已產(chǎn)生的諧波，具有較高的經(jīng)濟(jì)適用性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及電氣設(shè)備，具體涉及一種具有有源濾波功能的PWM整流器。
技術(shù)介紹
環(huán)境保護(hù)問題日益受到關(guān)注，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到電力裝置環(huán)境凈化的必要性。在電網(wǎng)污染日益嚴(yán)重的情況下，對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量的研究和改善自然具有十分重要的意義，而電力裝置中的諧波含量是衡量電能質(zhì)量重要指標(biāo)之一。目前，解決諧波污染的主要途徑有兩條：一是對(duì)電力電子本身進(jìn)行改造,二是對(duì)電網(wǎng)實(shí)施諧波補(bǔ)償。其中有源電力濾波器（ActivePowerFilter，簡(jiǎn)稱APF）是不可或缺的諧波治理手段。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的為涉及一種具有有源濾波功能的PWM整流器，用于解決電網(wǎng)中的諧波污染問題。本裝置即可工作在有源濾波狀態(tài)又可以工作在PWM整流狀態(tài)，既可以從根源上防止諧波的產(chǎn)生又可濾除已產(chǎn)生的諧波，具有較高的經(jīng)濟(jì)適用性。本技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種具有有源濾波功能的PWM整流器，包括DSP控制單元、主電路、驅(qū)動(dòng)電路、濾波電路和檢測(cè)電路；所述檢測(cè)電路用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)的輸出電壓和輸出電流并送至所述DSP控制單元，所述DSP控制單元通過驅(qū)動(dòng)電路連接所述主電路，所述主電路通過濾波電路分別連接電網(wǎng)以及負(fù)載。在本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述DSP控制單元為整個(gè)裝置的控制中心，DSP控制單元發(fā)出指令信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)主電路，從而控制主電路的輸出。在本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述主電路包括六組導(dǎo)通截止組件，所述導(dǎo)通截止組件由IGBT以及并聯(lián)所述IGBT的二極管組成，通過控制IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷以完成電壓的交直流變換；當(dāng)裝置工作在有源濾波功能時(shí)其將直流電變?yōu)榻涣麟姡?dāng)裝置工作在PWM整流狀態(tài)時(shí)其將交流電變?yōu)橹绷麟姟Ｔ诒炯夹g(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述IGBT的基極均連接有驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，二極管并聯(lián)于所述IGBT的集電極和發(fā)射極；所述驅(qū)動(dòng)電路將DSP控制單元發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行放大，以穩(wěn)定控制IGBT的開通與關(guān)斷。在本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述濾波電路用于濾除主電路輸出中含有的高次諧波，所述濾波電路包括電容濾波電路和電感濾波電路，所述電容濾波電路連接負(fù)載，所述電感濾波電路連接電網(wǎng)。在本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述DSP控制單元采用TMS320F28335型數(shù)字信號(hào)處理器。通過上述技術(shù)方案，本技術(shù)的有益效果是：本技術(shù)能夠解決電網(wǎng)中諧波污染問題提高電能質(zhì)量，將此項(xiàng)技術(shù)推廣應(yīng)用，將徹底消除由于電網(wǎng)中諧波存在所帶來(lái)的危害，大大提高電力裝置的穩(wěn)定性、可靠性，其直接的、間接的效益無(wú)法估量。附圖說明為了更清楚地說明本技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術(shù)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本技術(shù)的裝置結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本技術(shù)的主電路圖；圖3為本技術(shù)的DSP控制單元結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式為了使本技術(shù)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本技術(shù)。參照?qǐng)D1，一種具有有源濾波功能的PWM整流器，包括DSP控制單元、主電路、驅(qū)動(dòng)電路、濾波電路和檢測(cè)電路；所述檢測(cè)電路用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)的輸出電壓和輸出電流并送至所述DSP控制單元，所述DSP控制單元通過驅(qū)動(dòng)電路連接所述主電路，所述主電路通過濾波電路分別連接電網(wǎng)以及負(fù)載。其中DSP控制單元為整個(gè)裝置的控制中心，DSP控制單元發(fā)出指令信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)主電路，從而控制主電路的輸出。參照?qǐng)D2，主電路包括六組導(dǎo)通截止組件，所述導(dǎo)通截止組件由IGBT以及并聯(lián)所述IGBT的二極管組成，通過控制IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷以完成電壓的交直流變換；當(dāng)裝置工作在有源濾波功能時(shí)其將直流電變?yōu)榻涣麟姡?dāng)裝置工作在PWM整流狀態(tài)時(shí)其將交流電變?yōu)橹绷麟姟６鳬GBT的基極均連接有驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，二極管并聯(lián)于所述IGBT的集電極和發(fā)射極；所述驅(qū)動(dòng)電路將DSP控制單元發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行放大，以穩(wěn)定控制IGBT的開通與關(guān)斷。具體地，濾波電路用于濾除主電路輸出中含有的高次諧波，本實(shí)施例中的濾波電路包括電容濾波電路和電感濾波電路，所述電容濾波電路連接負(fù)載，所述電感濾波電路連接電網(wǎng)。參照?qǐng)D3，DSP控制單元采用TMS320F28335型數(shù)字信號(hào)處理器，其自身還連接有JTAG接口串口485，以及還連接有時(shí)鐘電路，復(fù)位電路等相關(guān)外圍電路。當(dāng)裝置工作在有源濾波狀態(tài)時(shí)。由檢測(cè)電路采集電網(wǎng)電壓和電流信息送至DSP控制單元，DSP控制單元采用基于瞬時(shí)無(wú)功功率的ip-iq諧波電流檢測(cè)法，計(jì)算出電網(wǎng)中諧波電流信息，并發(fā)出相應(yīng)的指令信號(hào)，控制主回路的輸出，使其輸出與電網(wǎng)諧波電流頻率幅值相同、相位相反的補(bǔ)償電流，以達(dá)到濾除電網(wǎng)諧波電流的目的。當(dāng)需要裝置工作在PWM整流狀態(tài)時(shí)，將負(fù)載接在負(fù)載接口處。檢測(cè)電路采集電網(wǎng)電壓和電流信息與負(fù)載電壓和電流信息送至DSP控制單元，DSP控制單元采用直接電流控制法計(jì)算發(fā)出控制信號(hào)，通過對(duì)主電路的控制，可以使其輸入電流非常接近正弦波，且相位與輸入電壓相位相同，功率因數(shù)近似為1。本技術(shù)能夠解決電網(wǎng)中諧波污染問題提高電能質(zhì)量，將此項(xiàng)技術(shù)推廣應(yīng)用，將徹底消除由于電網(wǎng)中諧波存在所帶來(lái)的危害，大大提高電力裝置的穩(wěn)定性、可靠性，其直接的、間接的效益無(wú)法估量。以上顯示和描述了本技術(shù)的基本原理和主要特征和本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本技術(shù)不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本技術(shù)的原理，在不脫離本技術(shù)精神和范圍的前提下，本技術(shù)還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本技術(shù)范圍內(nèi)。本技術(shù)要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有有源濾波功能的PWM整流器，其特征在于，包括DSP控制單元、主電路、驅(qū)動(dòng)電路、濾波電路和檢測(cè)電路；所述檢測(cè)電路用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)的輸出電壓和輸出電流并送至所述DSP控制單元，所述DSP控制單元通過驅(qū)動(dòng)電路連接所述主電路，所述主電路通過濾波電路分別連接電網(wǎng)以及負(fù)載。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有有源濾波功能的PWM整流器，其特征在于，包括DSP控制單元、主電路、驅(qū)動(dòng)電路、濾波電路和檢測(cè)電路；所述檢測(cè)電路用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)的輸出電壓和輸出電流并送至所述DSP控制單元，所述DSP控制單元通過驅(qū)動(dòng)電路連接所述主電路，所述主電路通過濾波電路分別連接電網(wǎng)以及負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有有源濾波功能的PWM整流器，其特征在于，所述DSP控制單元為整個(gè)裝置的控制中心，DSP控制單元發(fā)出指令信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)主電路，從而控制主電路的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有有源濾波功能的PWM整流器，其特征在于，所述主電路包括六組導(dǎo)通截止組件，所述導(dǎo)通截止組件由IGBT以及并聯(lián)所述IGBT的二極管組成，通過控制IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷以完成電壓的交直流變換；當(dāng)裝置工作在有源濾波...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王素娥，胡益成，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：陜西科技大學(xué)，
類型：新型
國(guó)別省市：陜西;61