一种谐波抑制装置，包括零磁通变流器、电感线圈和电容器，其特征在于所述零磁通变流器结构为在外形呈环形或矩形的主铁芯外面依次绕有基波绕组和一次绕组；基波绕组的同名端外接电容器、异名端外接电感线圈，电容器与电感线圈串联、和基波绕组共同构成串联谐振回路。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于电工技术中的电网控制设备，特别涉及用于抑制非线性负载产生的谐波电流的装置。本技术的谐波抑制装置，包括零磁通变流器、电感线圈和电容器，所述零磁通变流器结构为在外形呈环形或矩形的主铁芯外面依次绕有基波绕组和一次绕组；基波绕组的同名端外接电容器、异名端外接电感线圈，电容器与电感线圈串联、和基波绕组共同构成串联谐振回路。所述的谐波抑制装置，其进一步特征在于所述零磁通变流器的主铁芯具有环形或矩形空腔，其内置有外面依次绕有检测绕组、再包复静电屏蔽层的环形或矩形检测铁芯；主铁芯外面依次绕有谐波绕组、基波绕组和一次绕组；检测绕组的异名端外接运算放大及驱动器的输入端，后者的输出端与谐波绕组的异名端相接，谐波绕组的同名端和检测绕组的同名端均连接运算放大及驱动器的接地点。所述的谐波抑制装置的主铁芯可以为由带状冷轧硅钢片卷绕成环状、经拼装而构成内有空腔的环形，或由片状冷轧硅钢片叠装而成的矩形铁芯。本技术具有以下特点(一)本技术提出了设置基波绕组W2f与电感线圈L和电容器C组成对基波的串联谐振方法，实现零磁通变流器一次与二次之间的基波安匝平衡，即I1fW1-I2fW2f≈0，避免使用电子器件等有源方法，合理地实现了变流器T对一次基波电流I1f呈现低阻抗、对谐波电流I1h呈现高阻抗，让基波电流顺利通过，有效地抑制谐波电流I1h的大部分。(二)本技术对一次谐波电流I1h的剩余部分，采用设置检测铁芯C2、检测绕组WD、运算放大及驱动器A、谐波绕组W2h所构成的有源滤波方法，对谐波电流I1h的剩余部分进一步抵消，而且运算放大及驱动器A所需功率小、可靠性高、价格便宜。(三)本技术将检测铁芯C2、检测绕组WD设置于变流器T之中，融为一体。而且检测绕组WD检测的电流是一次绕组W1中的谐波电流。因基波电流I1f产生的一次安匝I1fW1被二次基波安匝12fW2f抵消，检测铁芯C2中的基波磁通为零，只有谐波磁通，所以检测绕组WD检测的信号直接输出的是谐波电势，而不是基波和谐波叠加的畸变波形，这对运算放大及驱动器A来说，大大降低了信号处理的难度和复杂性。(四)本技术既具有有源滤波器动态跟踪抑制任意次谐波、性能好的优点，也具有无源滤波器可靠性高、价格低的优点，性能价格比高。图2零磁通变流器截面图图3本技术谐波抑制装置电路图附图说明图1所示，零磁通变流器外型为圆环状，其截面如图2所示检测铁芯C2外面绕有检测绕组WD，再用铜箔包上静电屏蔽层E，它们共同置于主铁芯C1的空腔中；主铁芯C1外面依次绕有谐波绕组W2h、基波绕组W2f和一次绕组W1。图3给出了零磁通变流器谐波抑制装置的电路图，一次绕组W1的同名端与电网S相接，异名端与谐波源负载B相接。基波绕组W2f的同名端与电容器C的一端相连，异名端与电感线圈L的一端相连，电感线圈L和电容器C的另一端串联相接。检测绕组WD的异名端与运算放大及驱动器A的输入端相接，运算放大及驱动器A的输出端与谐波绕组W2h的异名端相接，谐波绕组W2h的同名端与检测绕组WD的同名端相连后连接到运算放大及驱动器A的接地点。当电网中谐波干扰强度不大时，无需采用图3中的谐波绕组W2h、静电屏蔽层E、检测铁芯C2、检测绕组WD以及运算放大及驱动器A。因此图2所示零磁通变流器主铁芯C1不保留空腔、不置入检测铁芯C2、检测绕组WD和静电屏蔽层E，也可以保留这些材料，外部不连接运算放大及驱动器A。本谐波抑制装置投入工作后，当一次绕组W1中通过基波电流I1f和负载反馈的谐波电流I1h时，对于基波电流I1f，由于基波绕组W2f所接的是由电感线圈L和电容器C组成的串联谐振负载，其谐振频率为基波频率，此时基波绕组W2f接的负载阻抗趋近于零，相当于短路。即对基波而言，从变流器T一次侧看其短路阻抗很小，一次绕组W1中基波电流I1f在变流器的压降很小，则基波电流I1f即电网负载所需要的运行电流顺利通过。而对谐波而言，变流器T的二次侧相当于开路，此时从变流器T一次侧看其等效阻抗为激磁阻抗，其阻抗很大，则一次绕组W1中谐波电流I1h的大部被抑制。由于一次绕组W1与基波绕组W2f之间的基波安匝差I1fW1-I2fW2f非常小，检测铁芯C2中的基波磁通趋近于零，在检测绕组WD中感应的基波信号也趋近于零，经运算放大及驱动器A后，通过谐波绕组W2h的基波电流也趋近于零。对于一次绕组W1中谐波电流I1h的剩余部分，检测绕组WD将检测出剩余谐波电流产生的谐波电势，该电势经运算放大及驱动器A后，驱动谐波电流I2h流经谐波绕组W2h，使得谐波安匝I2hW2h与一次绕组W1中的剩余谐波安匝I′1hW1相平衡(注剩余谐波电流I′1h未在图中标出)，达到进一步抑制谐波电流的目的。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种谐波抑制装置，包括零磁通变流器、电感线圈和电容器，其特征在于所述零磁通变流器结构为在外形呈环形或矩形的主铁芯外面依次绕有基波绕组和一次绕组；基波绕组的同名端外接电容器、异名端外接电感线圈，电容器与电感线圈串联、和基波绕组共同构成串联谐振回路。2.如权利要求1所述的谐波抑制装置，其特征在于所述零...
【专利技术属性】
技术研发人员：任士焱，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：实用新型
国别省市：
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