專利名稱：一種諧波電流抑制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于家用電器變頻電路中抑制變頻技術(shù)原因引起的諧波電流問(wèn)題的諧波電流抑制器。
背景技術(shù)：
隨著家用電器使用的普及和人們對(duì)其品質(zhì)因素要求的提高，變頻技術(shù)的大量應(yīng)用，給普通工業(yè)電器行業(yè)和家用電器行業(yè)帶來(lái)了新的便利，特別是在電機(jī)調(diào)速技術(shù)中，變頻技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，但是由于變頻技術(shù)的電路因素而引發(fā)的諧波電流也帶來(lái)了不少的負(fù)面效應(yīng)，已經(jīng)被科技界、電器生產(chǎn)界以及國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定部門廣泛關(guān)注。從社會(huì)關(guān)注的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題來(lái)看，諧波電流主要引發(fā)了以下幾方面的問(wèn)題一是使部分發(fā)電廠發(fā)出來(lái)的電能無(wú)法充分利用，引起電網(wǎng)電能利用率低；二是使電網(wǎng)中電流值增大，電路電線的直徑等品質(zhì)因素要求加大；三是諧波電流的加大容易使電路本身發(fā)熱耗電，甚至于引起火災(zāi)；四是諧波電流偏大還能引起公共電網(wǎng)品質(zhì)變差，影響其他用戶用電質(zhì)量等等。為了解決這些問(wèn)題，國(guó)家主管部門針對(duì)各個(gè)不同行業(yè)，制定了不同的諧波電流控制標(biāo)準(zhǔn)，如對(duì)空調(diào)、冰箱等家用電器行業(yè)應(yīng)執(zhí)行GB17625.1-2003的標(biāo)準(zhǔn)。面對(duì)國(guó)家的限制要求，家電行業(yè)的工程技術(shù)人員都在采取各種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)國(guó)標(biāo)的技術(shù)要求，從技術(shù)上和電路設(shè)計(jì)上尋找提高電路功率因數(shù)的通道，抑制諧波電流的影響。目前所采取的主要方法有兩類一類是有源功率因數(shù)校正電路(有源PFC POWER FACTOR CORRECTION)，該方法在大功率的電站等地方使用難度較大，而較適用于在小功率的電器電路中使用，但由于其電路設(shè)計(jì)成本較高，影響了電器本身的市場(chǎng)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力；另一類采用電容補(bǔ)償法(并聯(lián)電容法)，這種方法在已公開的文獻(xiàn)中均有記載，比較適用于配電站等大功率場(chǎng)合，而對(duì)家電類小功率電路場(chǎng)合使用的很少，其主要原因在于采用專用電力功率補(bǔ)償電容同樣造成電器的成本加大問(wèn)題。本發(fā)明旨在尋求一種簡(jiǎn)單有效而且成本低、技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度小的克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)的諧波電流抑制裝置，特別是要設(shè)計(jì)一種適用于用電功率小于3千瓦情況下抑制諧波電流的電路方案。
技術(shù)內(nèi)容為了實(shí)現(xiàn)上述提到的設(shè)計(jì)目的，特別是要解決小功率家用電器中的諧波電流問(wèn)題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的。在現(xiàn)有的變頻電路中的輸入端讓220伏的交流市電先流入前置濾波電路(或前級(jí)濾波器)，經(jīng)過(guò)前置濾波后的交流電再經(jīng)整流電路整流成脈動(dòng)直流電后再經(jīng)后置濾波電路(也叫后置濾波器)濾波使脈動(dòng)直流電成為平穩(wěn)的直流電后經(jīng)逆變器電路逆變成為三相交流電供給電器的電機(jī)使用；前置濾波器的特性是對(duì)于各次諧波電流，如基波、2次諧波、3次諧波以及M次諧波均具有抑制作用，前置濾波器的參數(shù)可以根據(jù)負(fù)載特性而選定，以保證濾波效果，前置濾波器在各個(gè)頻率點(diǎn)有不同的阻抗，因而可以對(duì)不同頻率有不同濾波效果；后置濾波器是加強(qiáng)前置濾波效果而設(shè)計(jì)的，其濾波電容值由負(fù)載大小確定，其依據(jù)是根據(jù)前置濾波后某次諧波電流仍然較大，甚至超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，其電容值確定應(yīng)對(duì)該次諧波形成較大的阻抗值。采用本技術(shù)方案后的實(shí)用家用電器經(jīng)頻譜分析和測(cè)試后，功率因數(shù)明顯提高到98％，而無(wú)功功率僅為2％，各次諧波在同樣電流下的富裕量也明顯提高。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)其電路設(shè)計(jì)是在現(xiàn)有變頻電路的橋式整流電路輸入端接入由電感L1、電感L2和電容C1組成的前置濾波器，電感L1的一端接入電源的火線端，另一端接入整流電路輸入端，在電感L1與整流電路交接點(diǎn)接有電容C1，C1的另一端接電感L2一端，電感L2的另一端接入電源零線端與整流電路另一輸入端交接點(diǎn)；在整流電路輸出端與逆變器之間接入后置濾波器，電感L3和電容C2組成后置濾波器，其電感L3串接在整流電路輸出端與逆變器的輸入端之間，在逆變器的兩輸入端之間跨接電容C2；而且電容C2的正極端可以接到電感L3的前端，也可以接到其后端，在參數(shù)選擇上，電感L2、電容C1和電容C2的參數(shù)值大于0值，而電感L1和電感L3可以大于0值，也可以等于0值，其上限值的選擇依據(jù)于被抑制諧波電流的品質(zhì)參數(shù)而定。本發(fā)明可以廣泛用于電冰箱、空調(diào)器、洗衣機(jī)等功率小于3kw范圍的家用電器，其具有電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，原理可靠，抑制諧波電流能力強(qiáng)，節(jié)省電能等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施方案在小功率家用電器使用中，C1＝5-100UF，C2＝1000-3000UF，L1＝0-50mH，L2＝5-50mH，L3＝0-20mH。逆變器1的具體電路已經(jīng)簡(jiǎn)化，其選擇現(xiàn)有逆變器電路即可。
實(shí)施例1涉及一種電冰箱諧波電流抑制電路，選擇電冰箱的額定功率為600W，C2接在L3的前端其電感L1與L3均不為零值，其中L1＝14mH，L2＝26mH，L3＝7mH，C1＝55VF，C2＝2200VF，測(cè)試結(jié)果說(shuō)明本發(fā)明符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
實(shí)施例2涉及一種空調(diào)器諧波電流抑制電路，選擇空調(diào)器的額定功率為2KW，其電感L1和L3均為零值，即L1＝L3＝0mH，L2＝26mH，C1＝55VF，C2＝2200VF，本實(shí)例測(cè)試結(jié)果完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，功率因數(shù)提高到98％以上。
實(shí)施例3涉及一種應(yīng)用在洗衣機(jī)中的諧波電流抑制器，選洗衣機(jī)的功率為500W，L1選擇為0值，電容C2正極接入電感L3的后端，其中L1＝0，L2＝26mH，L3＝7mH，C1＝55VF，C2＝2200VF，使用測(cè)試結(jié)果完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)參數(shù)，其功率因數(shù)提高到98％以上。
權(quán)利要求
1.一種諧波電流抑制器，其特征在于在變頻電路的整流電路輸入端接入前置濾波器，在整流電路輸出端與逆變器之間接入后置濾波器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧波電流抑制器，其特征在于前置濾波器由電感L1、電感L2和電容C1組成；后置濾波器由電感L3和電容C2組成；電感L1的一端接入電源的火線端，另一端接入整流電路輸入端，電感L1與整流電路交接點(diǎn)接有電容C1，C1的另一端接電感L2一端，電感L2的另一端接入電源零線端與整流電路另一輸入端交接點(diǎn)；電感L3串接在整流電路輸出端與逆變器的輸入端之間，在逆變器的兩輸入端之間跨接電容C2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧波電流抑制器，其特征在于電容C2的正極端可以接到電感L3的前端，也可以接到其后端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧波電流抑制器，其特征在于電感L2、電容C和電容C2的值大于0值，電感L1和電感L3的值可以大于0值，也可以等于0值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等家用電器變頻電路中抑制和解決變頻引起的諧波電流問(wèn)題的諧波電流抑制器，在現(xiàn)有的變頻電路中的輸入端讓市電流入前置濾波電路濾波后再經(jīng)整流成脈動(dòng)直流后再由后置濾波器二次濾波，然后經(jīng)逆變器處理成三相交流電使用，其特征主要是在整流電路輸入端接入前置濾波器，而在整流電路的輸出端與逆變器輸入端之間接入后置濾波器；在兩個(gè)濾波器中的電感L
文檔編號(hào)H02M5/27GK1555125SQ20031011453
公開日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者史文伯 申請(qǐng)人:青島海信空調(diào)有限公司