一种基于脉冲宽度调制(PWM)的有源谐波滤波器(AHF)系统包括：控制器，所述控制器被配置成将所述系统上的负载从第一负载调整至第二负载，所述第一负载大于所述第二负载，其中所述控制器被配置成当所述负载等于所述第二负载时，将所述系统的频率从第一频率调整至第二频率，并且其中所述第二频率大于所述第一频率；第一谐波补偿器，所述第一谐波补偿器被配置成当负载等于所述第二负载时对所述负载的一阶谐波进行滤波；以及第二谐波补偿器，所述第二谐波补偿器被配置成当所述负载等于所述第二负载并且频率等于所述第二频率时，与所述一阶谐波并行地对所述负载的二阶谐波进行滤波，所述二阶谐波大于所述一阶谐波。
【技术实现步骤摘要】
部分负载下的脉冲宽度调制上移以改善冷冻器应用的总体谐波消除性能
技术介绍
本文公开的主题大体涉及冷冻器，并且更具体地说，涉及控制冷冻器的可变频率驱动器的谐波的方法和设备。有源谐波滤波器(AHF)是模拟或数字装置，其安装在与整流器前端型可变频率驱动器并联的线路的耦合点上，并且被配置成测量电网或整流器上的电力质量,并且因此将电流从耦合点注入电力网。也就是说，AHF将电流注入线路，以便补偿从测量中发现的与标准电流(即，50或60Hz供应)的任何不希望的偏差。可以部分地或完全缓解这种偏差。在一些情况下，例如负载包括高层冷冻器应用中的整流器前端型可变频率驱动器的那些情况，偏差可能以电流谐波的形式存在。此处，当使用有源谐波滤波器(AHF)来减少与用于高层冷冻器应用的整流器前端型可变频率驱动器并联的AC电网侧上的电流谐波时，其在满载条件下通常可以实现最佳的总体谐波消除(THD)性能。由于在部分负载条件下较高的电流畸变，THD电平将在部分负载条件下增大。
技术实现思路
根据一个实施方案，提供了一种基于脉冲宽度调制(PWM)的有源谐波滤波器(AHF)系统。所述PWMAHF系统包括：控制器，所述控制器被配置成将所述基于PWM的AHF系统上的负载从第一负载调整至第二负载，所述第一负载大于所述第二负载，其中所述控制器被配置成当所述负载等于所述第二负载时将所述基于PWM的AHF系统的频率从第一频率调整至第二频率，并且其中所述第二频率大于所述第一频率；第一谐波补偿器，所述第一谐波补偿器被配置成当负载等于所述第二负载时对所述负载的一阶谐波进行滤波；以及第二谐波补偿器，所述第二谐波补偿器被配置成当所述负载等于所述第二负载并且所述频率等于所述第二频率时，与所述一阶谐波并行地对所述负载的二阶谐波进行滤波，所述二阶谐波大于所述一阶谐波。除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，进一步的实施方案可以包括：所述负载包括高层冷冻器中的整流器前端型可变频率驱动器。根据另一实施方案，提供了一种操作基于脉冲宽度调制(PWM)的有源谐波滤波器(AHF)系统的方法。所述方法包括：将基于PWM的AHF系统上的负载从第一负载调整至第二负载，所述第一负载大于所述第二负载；当负载等于所述第二负载时，对所述负载的一阶谐波进行滤波；当所述负载等于所述第二负载时，将所述基于PWM的AHF系统的频率从第一频率调整至第二频率，其中所述第二频率大于所述第一频率；以及当所述频率等于所述第二频率时，与所述一阶谐波并行地对所述负载的二阶谐波进行滤波，所述二阶谐波大于所述一阶谐波。。除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，进一步的实施方案可以包括：所述负载包括高层冷冻器中的整流器前端型可变频率驱动器。根据另一实施方案，提供了一种基于脉冲宽度调制(PWM)的有源谐波滤波器(AHF)系统。所述PWMAHF系统包括：输入线，借由所述输入线从电网载送上游电流；输出线，借由所述输出线向负载载送下游电流；控制器，所述控制器被配置成将所述基于PWM的AHF系统上的负载从第一负载调整至第二负载，所述第一负载大于所述第二负载，其中所述控制器被配置成当所述负载等于所述第二负载时将所述基于PWM的AHF系统的频率从第一频率调整至第二频率，并且其中所述第二频率大于所述第一频率；第一谐波补偿器，所述第一谐波补偿器被配置成当负载等于所述第二负载时对所述负载的一阶谐波进行滤波；以及第二谐波补偿器，所述第二谐波补偿器被配置成当所述负载等于所述第二负载并且所述频率等于所述第二频率时，与所述一阶谐波并行地对所述负载的二阶谐波进行滤波，所述二阶谐波大于所述一阶谐波。除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，其它实施方案可以包括：所述电网包括电力网，并且所述负载包括高层冷冻器中的整流器前端型可变频率驱动器。本公开的实施方案的技术效果包括利用谐波补偿器实现高阶谐波的减少，并且在减小负载的同时增大脉冲宽度调制的频率。除非另外明确指出，否则前述特征和元件可以按各种组合加以组合而没有排它性。根据以下描述和附图，这些特征和元件以及其操作将变得更加明显。然而，应理解，以下描述和附图旨在本质上是说明性和解释性的而非限制性的。附图说明以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图，相同的元件编号相同：图1示意性地说明了根据本公开的实施方案的冷冻器的等距视图；图2示意性地说明了根据本公开的实施方案的基于脉冲宽度调制(PWM)的有源谐波滤波器(AHF)系统的示意图；图3示意性地说明了根据本公开的实施方案的有源谐波滤波器(AHF)的软件示意图，其示出为添加了一个或多个谐波补偿器；以及图4说明了说明根据本公开的实施方案的操作基于PWM的有源谐波滤波器(AHF)系统的方法的流程图。具体实施方式本文通过示例而非限制的方式参考附图呈现了所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述。图1描绘了示例性实施方案中的冷冻器系统10。冷冻器系统10是螺杆式冷冻器，但本专利技术的实施方案适合与其它压缩冷冻器组件一起使用，例如离心式冷冻器。如图1所示，冷冻器系统10包括压缩机12、可变频率驱动器14、冷凝器16和冷却器18。在操作中，气态制冷剂被引入压缩机12中并且被压缩。压缩机12在可变频率驱动器14控制下由电机驱动。可变频率驱动器14控制供应至电机的交流电(AC)的频率，从而控制电机的速度和压缩机12的输出。在制冷剂被压缩之后，高温高压制冷剂气体被供应至冷凝器16。在冷凝器16中，气态制冷剂在放热时冷凝成液体。冷凝的液体制冷剂接着流入冷却器18中，所述冷却器使冷冻水循环。冷却器18中的低压环境使制冷剂将状态改变为气体，并且当制冷剂如此时，其从冷冻水中吸收所需的蒸发热，从而降低水的温度。接着将低压蒸气吸入压缩机12的入口中，并且连续重复所述循环。冷冻水通过分配系统循环至冷却盘管，例如用于舒适空气调节以冷却与外部位置分开的内部位置。冷冻器系统10的部分(例如，冷却器18)可以在低压(例如，小于大气压)下操作，这可能使不可冷凝物(例如，环境空气)被吸入冷冻器系统10中。冷冻器系统10的制冷剂流中的不可冷凝物降低了冷冻器的性能。如下所述，提供了一种系统，所述系统在部分负载下增大脉冲宽度调制(PWM)切换频率，并且还添加具有较高PWM切换频率的高阶谐波调节器。在满载下，由于热限制，有源谐波滤波器(AHF)只能在较低的PWM切换频率下运行。较低的切换频率也将没有足够的控制带宽来消除更高阶的谐波元件。有利地，在部分负载下，AHF总电流也随着负载减小而减小，因此允许控制器在没有热问题的情况下增大切换频率，并且还添加高阶谐波调节器，所述高阶谐波调节器可以消除更多高阶谐波元件并且改善整体总体谐波消除(THD)性能。参考图2，示出了可变频率驱动器14。提供基于脉冲宽度调制(PWM)的有源谐波滤波器(AHF)系统110，其包括输入线111、输出线112、有源谐波滤波器(AHF)113、控制器115、电力网120、负载130，例如高层冷冻器10(参见图1)中的整流器前端型可变频率驱动器301。上游电流从电力网120沿着输入线111载送至AHF113，并且作为下游电流沿着输出线112载送至负载130。AHF113可以(但不必)被配置成测量由输入线111载送且沿着所述输入线的上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于脉冲宽度调制(PWM)的有源谐波滤波器(AHF)系统，所述系统包括：控制器，所述控制器被配置成将所述基于PWM的AHF系统上的负载从第一负载调整至第二负载，所述第一负载大于所述第二负载，其中所述控制器被配置成当所述负载等于所述第二负载时将所述基于PWM的AHF系统的频率从第一频率调整至第二频率，并且其中所述第二频率大于所述第一频率；第一谐波补偿器，所述第一谐波补偿器被配置成当负载等于所述第二负载时对所述负载的一阶谐波进行滤波；以及第二谐波补偿器，所述第二谐波补偿器被配置成当所述负载等于所述第二负载并且所述频率等于所述第二频率时，与所述一阶谐波并行地对所述负载的二阶谐波进行滤波，所述二阶谐波大于所述一阶谐波。
【技术特征摘要】
2017.11.08 US 62/5832131.一种基于脉冲宽度调制(PWM)的有源谐波滤波器(AHF)系统，所述系统包括：控制器，所述控制器被配置成将所述基于PWM的AHF系统上的负载从第一负载调整至第二负载，所述第一负载大于所述第二负载，其中所述控制器被配置成当所述负载等于所述第二负载时将所述基于PWM的AHF系统的频率从第一频率调整至第二频率，并且其中所述第二频率大于所述第一频率；第一谐波补偿器，所述第一谐波补偿器被配置成当负载等于所述第二负载时对所述负载的一阶谐波进行滤波；以及第二谐波补偿器，所述第二谐波补偿器被配置成当所述负载等于所述第二负载并且所述频率等于所述第二频率时，与所述一阶谐波并行地对所述负载的二阶谐波进行滤波，所述二阶谐波大于所述一阶谐波。2.根据权利要求1所述的基于PWM的AHF系统，其中所述负载包括高层冷冻器中的整流器前端型可变频率驱动器。3.一种操作基于脉冲宽度调制(PWM)的有源谐波滤波器(AHF)系统的方法，所述方法包括：将基于PWM的AHF系统上的负载从第一负载调整至第二负载，所述第一负载大于所述第二负载；当负载等于所述第二负载时，对所述负载的一阶谐波进行滤波；当所述负载等于所述第二负载时，将所述基于PWM的AHF...
【专利技术属性】
技术研发人员：张达，B阿尔安诺夫，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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