披露了一种电动机驱动中控制输入线谐波的系统和方法。该系统包括一个配置为用于接收交流（ＡＣ）电的电力输入和一个整流器，该整流器具有选择用于将交流电转换成直流（ＤＣ）电的开关频率。该电动机驱动单元还包括连接在电输入与整流器之间并且配置为用于抑制跨一个谐波范围的频率谐波的一个输入滤波器电路。另外，该电动机驱动单元包括一个阻滞滤波器电路，它连接在电力输入与整流器之间并且配置为用于实质上阻滞与该整流器的开关频率相关的频率谐波。此外，该电动机驱动单元包括一个逆变器，它配置为用于从整流器接收直流电并且将直流电转换成配置为用于驱动一个电动机的一系列脉冲。
【技术实现步骤摘要】
经常从一个电源或攻读线发送的电力并非适当调节为适合使用。例如， 发电厂是经过公用电网连接到耗电设施(例如，建筑物、工厂、等)，而电 网是设计为极其有效地发送大量的电力。为了有助于有效率的配电，电力是以 固定频率的三相交流电(交流)进行远距离输送。因此，电力典型地必须在用 电前进行变换或者说"调节"。 具体地，参见附图说明图1，本专利技术将针对一个电动机系统10进行描述。电 动机系统10总体上包括一个电源12， 一个电动机驱动单元14，和一个电动机 16。电源12向该电动机驱动单元14送电，该电动机驱动单元进而将电源转换 成对于驱动一个相关负载18的电动机16更加适用的形式。 [0005电动机驱动单元14包括多种部件，譬如一个整流器20， 一个逆变器 22，和一个控制器24。在运行过程中，电源12提供三相交流电，例如，经输 电线26从公用电网上接收的那样。然而，也考虑到电源12可能输送单相电力。 整流器20设计用于从电源12接收交流电力并且将交流电力转换成直流电， 该直流电被输送到一个直流连接32的正和负直流母线28、 30上。确切地说，整流器20包括由控制器24使用脉冲宽度调制(P丽)控制的多个开关以便对 从交流电源线接收的交流电源进行整流。 其结果是，通常在电源12与电动机驱动单元14之间安排一个滤波器 38。典型地，安排一个电感器L:来起一种滤波器的作用从而抑制由电动机驱 动单14的运行而注入到电源线26上的高频谐波。然而，在很多情况下，电感 器L不能充分地衰减这些高频谐波。然而，随着现有的电力条例，譬如IEEE 519，变得越来越严格，在条 例下容忍的高频谐波的量降低了。另外，因为国与国之间的谐波条例不同，在 这些规定下容忍的谐波量依国别而变化。因此，电动机驱动单元必须专门定制 为地满足每个国家的要求或者说必须设计为满足最严格的谐波条例。 [00011人们希望具有一种系统和方法用于抑制或者实质上消除在运行一个电 动机驱动单元时注入到交流电源线上的高频谐波。
技术实现思路
根据本专利技术的另一个方面，公开了一种电动机驱动单元，该电动机包 括配置为用于接收交流电的一个输入。包括一个滤波器和一个阻滞电路，它们 被配置为用于将交流电滤波并且它们包括安排在 一个LCL-加-C电路中的一个 输入电感器(LJ ， 一个主电感器(Lm)， 一个主电容器(C )， 一个阻滞电感 器(Lt)，以及一个阻滞电容器(Ct)。该电动机驱动单元还包括一个整流器 (该整流器被配置为用于从滤波器接收经过滤波的交流电并且具有选择用于 将交流电转换成直流电的一种开关频率)以及一个逆变器(该逆变器被配置为 用于从整流器接收直流电并且将该直流电转换成配置为用于驱动一个电动机 的一系列脉冲)。该阻滞电感器和阻滞电容器中的至少一个被配置为用于实质 上阻滞与该整流器的开关频率相关的谐波。图6是一个部分的、简化的电路图，示出使用固定的成分百分比允许 有不同功率分级的电动机驱动单元具有相似的电流总谐波失真值。 具体实施例方式下面参见图3-5，示出了图2所示的主电感器L和阻滞滤波器40 的不同的配置。具体地讲，图3示出与上述的LCL滤波器联接形成一种LCL-加-C电路的一个级联的阻滞滤波器40a。图3还包括该级联的阻滞滤波器40a 的等效电路42。另外，图4示出上述LCL滤波器与一个直接耦连的阻滞滤波 器40b连接以形成另一个LCL-加-C电路配置。图4进一步示出该直接耦连的 阻滞滤波器40b的等效电路44。最后，图5示出上述滤波器与一个变压器阻滞 滤波器40c耦连以形成再一 LCL-加-C电路配置以及该变压器阻滞滤波器40的 等效电路46。<formula>complex formula see original document page 10</formula>式4我们设想，当扩展到一个三相系统时，上述的系统可以实施为使用三 个分离的主电感器L。另一方面，我们设想还可以使用一个单个的三相主电感Lm 。<formula>complex formula see original document page 11</formula>式6;[00042<formula>complex formula see original document page 11</formula>式7[00043<formula>complex formula see original document page 11</formula>式8;00044<formula>complex formula see original document page 11</formula>式9[000451其中Pu是L的百分比数值，pLm是L的百分比数值，p。是C的百分 比数值，Vn是额定线路电压，L是额定线路电流，"。是额定的线路角频率，而"res是谐振角频率。电感/电容基数是[00046<formula>complex formula see original document page 11</formula> 式10[00047<formula>complex formula see original document page 11</formula> 式11； 和[00048<formula>complex formula see original document page 11</formula> 式100049需要指出，为了简化，以上计算忽略了该滤波器的电阻。然而，包括 电感器电阻和阻尼电阻不会改变以下事实，如以上所示，通过保持L,、 LJ口 C 的固定的百分比，可以跨过具有不同功率级别的多种电动机驱动来控制i,、 i2 和i。的总谐波失真。[000501类似地，如以下所说明，Ct的百分比数值不随功率级别而变化[00051 <formula>complex formula see original document page 11</formula>式13;[00052式中" 是该电动机驱动的整流器的开关角频率，等于2 it乘以f 。 另外，A是U对L的比值，如以上描述，它典型地是一个固定的比率。[000531当与一个传统的LCL滤波器比较时，如在图l中所示，包括阻滞滤波 器40以形成LCL-加-C电路上述滤波器系统能够显著地抑制在PCC具有开关频 率电流的电流谐波。例如，残余高频谐波可以被抑制到显著低于峰值相电流的 百分之0.5。因为上述滤波器系统显著地降低整流器输入端开关频率上的谐波 电流，整流器输入端的总电流失真也被降低，尽管可能感受到二次或者三次开 关频率谐波的一些增长。[00054通过不同实施方案已经说明了本专利技术，但是应当理解，除了那些明确 说明的内容之外，很多等效物、替代物、变例和修改都是可能的，并且是在本 专利技术的范畴之内。因此，本专利技术不应当限于具体说明的某一实施方案。权利要求1.一种电动机驱动系统，包括一个电力输入，该电力本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动机驱动系统，包括： 一个电力输入，该电力输入配置为用于接收交流（ＡＣ）电的； 一个整流器，该整流器具有选择为用于将该交流电转换成直流（ＤＣ）电的一个开关频率的； 一个输入滤波器电路，该输入滤波器电路连接在该电力输入与该整流器之间并且配置为用于抑制跨一个谐波范围的频率谐波； 一个阻滞滤波器电路，该阻滞滤波器电路连接在该电力输入与该整流器之间并且配置为用于实质上阻滞与该整流器的开关频率相关的频率谐波；以及 一个逆变器，该逆变器配置为用于从该整流器接收该直流电并且将该直流电转换成配置为用于驱动一个电动机的一系列脉冲。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱巍，尹强，韦立祥，RA卢卡萨维斯基，
申请(专利权)人：洛克威尔自动控制技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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