一种宽频率范围的交流滤波器制造技术

本发明专利技术提供一种宽频率范围的交流滤波器，包括：一级共模滤波电路、一级差模滤波电路和差共模滤波电路，在共模滤波电路和一级共模滤波电路之间并联有二级差模滤波电路；二级差模滤波电路的单相的滤波电路为二阶高通滤波电路。本发明专利技术在原有三相交流滤波电路结构基础上，增加二阶高通滤波器，使三相交流滤波器除满足标准中150kHz～30MHz频段的要求外，还可以有效限制10kHz以上的进线侧低频噪声；并且对三相交流滤波器共模滤波电路结构进行调整，由LC滤波结构改变为LCL滤波结构，增加一级共模电感，加大对系统共模干扰噪声的抑制。

【技术实现步骤摘要】
一种宽频率范围的交流滤波器
本专利技术涉及交流滤波领域，尤其涉及一种宽频率范围的交流滤波器。
技术介绍
随着电力电子技术和计算机控制技术迅速发展，以伺服驱动器和伺服电机构成的交流调速系统在数控机床中得到广泛应用。然而，数控机床在工作中不同程度地存在着电磁干扰(包括工频电磁场和谐波的干扰)，这种电磁干扰不仅会影响自身设备的精度和稳定性，而且也给周围设备的正常工作带来危害。机床工作中的电磁干扰主要来源内部功率器件，例如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在高速通断中产生的高频噪声。通常在数控机床系统进线处安装三相电磁干扰(EMI)滤波器，其结构如图1所示，现有技术以降低共模和差模干扰电压，抑制由调速系统产生的高频(频率范围为150KHz～30MHz)传导性干扰，从而提高整个机床系统的抗干扰能力。但是在有些数控机床系统中，尤其在大功率机床系统中，在较低频段(10KHz～100KHz)依然存在电磁干扰问题，主要表现为差模干扰电压影响外围设备误动作或报警，共模干扰电压致使零地压差过大损坏控制设备等，机床整体电磁干扰(EMI)环境极需改善。
技术实现思路
本专利技术提供一种宽频率范围的交流滤波器，以克服上述技术问题。本专利技术提供一种宽频率范围的交流滤波器，包括：一级共模滤波电路、一级差模滤波电路和差共模滤波电路，所述一级共模滤波电路包括：电感LA、电感LB和电感LC；所述电感LA串联于A相线，所述电感LB串联于B相线，所述电感LC串联于C相线；其特征在于：在所述共模滤波电路和所述一级共模滤波电路之间并联有二级差模滤波电路；所述二级差模滤波电路的单相的滤波电路为二阶高通滤波电路。进一步地，所述二阶高通滤波电路包括：电容C、电阻R和电感L，所述电阻R与所述电感L并联后的一端n接地，另一端m与所述电容C的一端连接，电容C的另一端接入任一相线。进一步地，所述二级差模滤波电路包括第一二阶高通滤波电路、第二二阶高通滤波电路和第三二阶高通滤波电路；所述第一二阶高通滤波电路的电阻R1和电感L1并联后一端为m1，另一端为n1，m1与电容C1的一端相连，电容C1的另一端接入A相线；第二二阶高通滤波电路的电阻R2和电感L2并联后一端为m2，另一端为n1，m2与电容C2的一端相连，电容C2的另一端接入B相线；第三二阶高通滤波电路的电阻R3和电感L3并联后一端为m3，另一端为n3，m1与电容C3的一端相连，电容C3的另一端接入C相线；所述n1、n2、n3相连。进一步地，还包括：设置在进线侧的用于对进线的三相电流进行滤波的二级共模滤波电路；所述二级共模滤波电路包括：电感LX、电感LY和电感LZ；所述电感LX串联于A相线，所述电感LY串联于B相线，所述电感LZ串联于C相线。进一步地，所述二级共模滤波电路还包括：接入所述二级共模滤波电路的阻尼电阻Rg。本专利技术在原有三相交流滤波电路结构基础上，增加二阶高通滤波器，使三相交流滤波器除满足标准中150kHz～30MHz频段的要求外，还可以有效限制10kHz以上的进线侧低频噪声；并且对三相交流滤波器共模滤波电路结构进行调整，由LC滤波结构改变为LCL滤波结构，增加一级共模电感，加大对系统共模干扰噪声的抑制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术三相交流滤波器电路结构示意图；图2是本专利技术宽频率范围的交流滤波器电路结构示意图；图3是本专利技术宽频率范围的交流滤波器的二阶高通滤波电路示意图；图4是采用本专利技术宽频率范围的交流滤波器与采用现有技术的三相交流电幅频特性曲线对比图；图5是不同阶数低通滤波器的衰减曲线；图6是LCL单相滤波电路结构示意图；图7是LCL单相滤波电路模型结构框图；图8是三相交流滤波器的共模电路LC与LCL的幅频特性曲线对比。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种宽频率范围的交流滤波器，包括：一级共模滤波电路1、一级差模滤波电路5和差共模滤波电路6，所述一级共模滤波电路1包括：电感LA、电感LB和电感LC；所述电感LA串联于A相线，所述电感LB串联于B相线，所述电感LC串联于C相线；其特征在于：在所述共模滤波电路6和所述一级共模滤波电路1之间并联有二级差模滤波电路2；所述二级差模滤波电路2的单相的滤波电路为二阶高通滤波电路。进一步地，所述二阶高通滤波电路包括：如图3所示，电容C、电阻R和电感L，所述电阻R与所述电感L并联后的一端n接地，另一端m与所述电容C的一端连接，电容C的另一端接入任一相线。进一步地，如图2所示，所述二级差模滤波电路2包括第一二阶高通滤波电路7、第二二阶高通滤波电路8和第三二阶高通滤波电路9；所述第一二阶高通滤波电路7的电阻R1和电感L1并联后一端为m1，另一端为n1，m1与电容C1的一端相连，电容C1的另一端接入A相线；第二二阶高通滤波电路8的电阻R2和电感L2并联后一端为m2，另一端为n1，m2与电容C2的一端相连，电容C2的另一端接入B相线；第三二阶高通滤波电路9的电阻R3和电感L3并联后一端为m3，另一端为n3，m1与电容C3的一端相连，电容C3的另一端接入C相线；所述n1、n2、n3相连。进一步地，还包括：设置在进线侧的用于对进线的三相电流进行滤波的二级共模滤波电路3；所述二级共模滤波电路3包括：电感LX、电感LY和电感LZ；所述电感LX串联于A相线，所述电感LY串联于B相线，所述电感LZ串联于C相线。进一步地，，所述二级共模滤波电路3还包括：接入所述二级共模滤波电路3的阻尼电阻Rg。共模电路的改善措施：在图1现有电路结构基础上，增加二级共模电路3，即三个电感LX、LY和LZ，由原来LC二阶低通滤波电路升级为LCL三阶低通滤波电路，不仅可以提高滤波频率范围，也增加共模干扰谐波的抑制能力。PWM(脉冲宽度调制)逆变器产生的高频共模电压导致了其在调速过程中的一系列负面影响：大量高次谐波电流通过共地端流入电网从而造成对电网的谐波污染；日益提高的开关频率导致了输出过大的电压上升速率，容易在电机端发生电压反射引起过电压；中大功率逆变器工作中产生大量电磁辐射，对电子、电气产品元器件产生电磁干扰，影响产品的性能指标。相比较传统的L型或LC型滤波电路，LCL滤波电路以其较低的成本和更好的高次滤波衰减能力适合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽频率范围的交流滤波器，包括：一级共模滤波电路(1)、一级差模滤波电路(5)和差共模滤波电路(6)，所述一级共模滤波电路(1)包括：电感L

【技术特征摘要】
1.一种宽频率范围的交流滤波器，包括：一级共模滤波电路(1)、一级差模滤波电路(5)和差共模滤波电路(6)，所述一级共模滤波电路(1)包括：电感LA、电感LB和电感LC；所述电感LA串联于A相线，所述电感LB串联于B相线，所述电感LC串联于C相线；其特征在于：在所述共模滤波电路(6)和所述一级共模滤波电路(1)之间并联有二级差模滤波电路(2)；
所述二级差模滤波电路(2)的单相的滤波电路为二阶高通滤波电路。


2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述二阶高通滤波电路包括：电容C、电阻R和电感L，所述电阻R与所述电感L并联后的一端n接地，另一端m与所述电容C的一端连接，电容C的另一端接入任一相线。


3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述二级差模滤波电路(2)包括第一二阶高通滤波电路(7)、第二二阶高通滤波电路(8)和第三二阶高通滤波电路(9)；
所述第一二阶高通滤波电路(7)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤洪涛，陈虎，丁万强，陈连君，陈星年，王斌，李刚，王平安，肖鹏，
申请(专利权)人：科德数控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21