專利名稱：雙向pwm斬波式可控?zé)o功發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)中抑制諧波和無功補(bǔ)償領(lǐng)域，具體涉及一種雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器。
背景技術(shù)：
抑制諧波對(duì)于改善供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量、抑制諧波放大避免電力設(shè)備損壞至關(guān)重要；補(bǔ)償無功對(duì)于降低線損、降低變壓器銅損和提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行至關(guān)重要，而用于抑制諧波和補(bǔ)償無功的動(dòng)態(tài)諧波抑制裝置和動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置中都需要可控?zé)o功發(fā)生器。目前可控?zé)o功發(fā)生器有三類第一類是TSC (晶閘管投切電容器)類，存在著容性電納有級(jí)量化粗，投切速度低，晶閘管用量多、投切涌流大、成本高、以及可能引發(fā)諧波放大等問題；第二類是TCR (晶閘管調(diào)節(jié)電抗器)類，存在著大量自身諧波和成本很高等問題；第三類是 STATC0M (無功發(fā)生器)類，與上兩類相比STATC0M類是最先進(jìn)的技術(shù)，中國(guó)專利《一種大容量靜止無功發(fā)生器》(授權(quán)公告號(hào)CN100347924C)和《一種三相四線制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)無功發(fā)生器電路》(授權(quán)公告號(hào)CN100589300C)都屬于STATC0M類，這兩個(gè)專利存在著電路復(fù)雜、可靠性低、成本高等問題，比如,必須使用大功率整流電源、必須使用濾波器濾除大功率整流電源自身諧波、必須使用限制容量附加電路以防止逆變直通短路等問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器，通過調(diào)節(jié)雙向PWM斬波電感I中的感性無功改變電容器6兩端的等效電抗，進(jìn)而改變斬波式無功發(fā)生器A i 端之間的串聯(lián)諧振頻率和無功功率，達(dá)到抑制電網(wǎng)諧波和補(bǔ)償無功的目的。本實(shí)用新型的雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器，由串聯(lián)電感器5、電容器6和雙向PWM斬波電感I組成，串聯(lián)電感器5的一端為雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器的J端，串聯(lián)電感器5的另一端與電容器6的一端以及雙向PWM斬波電感I的一端共同連接為雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器的C端，電容器6的另一端與雙向PWM斬波電感I的另一端相連接為雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器的i 端。所述的雙向PWM斬波電感I由斬波開關(guān)2、續(xù)流開關(guān)3和補(bǔ)償電感器4組成，雙向PWM斬波電感的C端與斬波開關(guān)2的一端連接，斬波開關(guān)2的另一端與續(xù)流開關(guān)3的一端以及補(bǔ)償電感器4的一端共同連接為雙向PWM斬波電感的D端，續(xù)流開關(guān)3的另一端與補(bǔ)償電感器4的另一端連接為雙向PWM斬波電感的沒端。所述的雙向PWM斬波電感I屬于整流型雙向PWM斬波電感，整流型雙向PWM斬波電感的C端連接整流橋仏的ACl端，功率開關(guān)管F1的漏極與整流橋仏的DCl+端相連接，功率開關(guān)管Vj的源極與整流橋仏的DCl —端相連接，整流橋仏的AC2端與功率開關(guān)管V2的漏極以及補(bǔ)償電感器4的一端共同連接為整流型雙向PWM斬波電感的D端，功率開關(guān)管V2的源極與功率開關(guān)管V3的源極相連接，功率開關(guān)管K7漏極與補(bǔ)償電感器4的另一端連接為整流型雙向PWM斬波電感的沒端。[0007]所述的雙向PWM斬波電感I屬于串聯(lián)型雙向PWM斬波電感，串聯(lián)型雙向PWM斬波電感的C端連接功率開關(guān)管K的漏極，功率開關(guān)管K的源極與功率開關(guān)管^的源極相連接，功率開關(guān)管^的漏極與功率開關(guān)管V6的漏極以及補(bǔ)償電感器4的一端共同連接為串聯(lián)型雙向PWM斬波電感的D端，功率開關(guān)管V6的源極與功率開關(guān)管V,的源極相連接，功率開關(guān)管K,的漏極與補(bǔ)償電感器4的另一端連接為串聯(lián)型雙向PWM斬波電感的沒端。本實(shí)用新型雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器與現(xiàn)有無功補(bǔ)償裝置相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、具有連續(xù)調(diào)節(jié)感性無功、容性無功和串聯(lián)諧振頻率的功能，不僅適用于動(dòng)態(tài)抑制諧波裝置，而且適用于動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置；2、兼有自平滑斬波電壓和自濾除諧波的功能，不需要濾波器；3、電路簡(jiǎn)單、成本低、體積小。


圖I為本實(shí)用新型的雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器裝置原理圖。圖2為雙向PWM斬波電感原理圖?！D3為整流型雙向PWM斬波電感原理圖。圖4為串聯(lián)型雙向PWM斬波電感原理圖。圖中雙向PWM斬波電感1，斬波開關(guān)2，續(xù)流開關(guān)3，補(bǔ)償電感器4，串聯(lián)電感器5，電容器6，功率開關(guān)K1,功率開關(guān)K2,功率開關(guān)K3,功率開關(guān)K4,功率開關(guān)F5,功率開關(guān)K6,功率開關(guān)V7,整流橋D1，整流橋D1的交流輸入端ACl及AC2，整流橋D1的直流輸出正極DC1+，整流橋D1的直流輸出負(fù)極DCl -。
具體實(shí)施方式
參照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器的實(shí)施例。由圖I可知，本實(shí)用新型的雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器實(shí)施例，由串聯(lián)電感器
5、電容器6和雙向PWM斬波電感I組成，串聯(lián)電感器5的一端為雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器的^端，串聯(lián)電感器5的另一端與電容器6的一端以及雙向PWM斬波電感I的一端共同連接為雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器的C1端，電容器6的另一端與雙向PWM斬波電感I的另一端相連接為雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器的沒端。由圖2可知，所述的雙向PWM斬波電感I由斬波開關(guān)2、續(xù)流開關(guān)3和補(bǔ)償電感器4組成，雙向PWM斬波電感的C端與斬波開關(guān)2的一端連接，斬波開關(guān)2的另一端與續(xù)流開關(guān)3的一端以及補(bǔ)償電感器4的一端共同連接為雙向PWM斬波電感的D端，續(xù)流開關(guān)3的另一端與補(bǔ)償電感器4的另一端連接為雙向PWM斬波電感的沒端。由圖3可知，所述的雙向PWM斬波電感I屬于整流型雙向PWM斬波電感，整流型雙向P麗斬波電感的C端連接整流橋仏的ACl端，功率開關(guān)管V1的漏極與整流橋仏的DCl+端相連接，功率開關(guān)管Vj的源極與整流橋仏的DCl —端相連接，整流橋仏的AC2端與功率開關(guān)管V2的漏極以及補(bǔ)償電感器4的一端共同連接為整流型雙向PWM斬波電感的D端，功率開關(guān)管G的源極與功率開關(guān)管V3的源極相連接，功率開關(guān)管匕漏極與補(bǔ)償電感器4的另一端連接為整流型雙向PWM斬波電感的沒端。由圖4可知，所述的雙向PWM斬波電感I屬于串聯(lián)型雙向PWM斬波電感，串聯(lián)型雙向PWM斬波電感的Cr端連接功率開關(guān)管F4的漏極，功率開關(guān)管Ki的源極與功率開關(guān)管^的源極相連接，功率開關(guān)管^的漏極與功率開關(guān)管V6的漏極以及補(bǔ)償電感器4的一端共同連接為串聯(lián)型雙向PWM斬波電感的D端，功率開關(guān)管匕的源極與功率開關(guān)管K,的源極相連接，功率開關(guān)管K,的漏極與補(bǔ)償電感器4的另一端連接為串聯(lián)型雙向 PWM斬波電感的谷端。
權(quán)利要求1.一種雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器，其特征是，雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器由串聯(lián)電感器(5)、電容器(6)和雙向PWM斬波電感(I)組成，串聯(lián)電感器(5)的一端為雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器的J端，串聯(lián)電感器(5)的另一端與電容器(6)的一端以及雙向PWM斬波電感(I)的一端共同連接為雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器的C端，電容器(6)的另一端與雙向PWM斬波電感(I)的另一端相連接為雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器的沒端。
2.根據(jù)權(quán)力要求I所述的雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器，其特征是，所述的雙向PWM斬波電感(I)由斬波開關(guān)(2)、續(xù)流開關(guān)(3)和補(bǔ)償電感器(4)組成，雙向PWM斬波電感的C端與斬波開關(guān)(2)的一端連接，斬波開關(guān)(2)的另一端與續(xù)流開關(guān)(3)的一端以及補(bǔ)償電感器(4)的一端共同連接為雙向PWM斬波電感的D端，續(xù)流開關(guān)(3)的另一端與補(bǔ)償電感器(4)的另一端連接為雙向PWM斬波電感的沒端。
3.根據(jù)權(quán)力要求I所述的雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器，其特征是，所述的雙向PWM斬波電感(I)屬于整流型雙向PWM斬波電感，整流型雙向PWM斬波電感的C端連接整流橋D1的ACl端，功率開關(guān)管V1的漏極與整流橋仏的DCl+端相連接，功率開關(guān)管Vj的源極與整流橋仏的DCl-端相連接，整流橋仏的AC2端與功率開關(guān)管匕的漏極以及補(bǔ)償電感器(4)的一端共同連接為整流型雙向PWM斬波電感的D端，功率開關(guān)管匕的源極與功率開關(guān)管V3的源極相連接，功率開關(guān)管匕漏極與補(bǔ)償電感器(4)的另一端連接為整流型雙向PWM斬波電感的沒端。
4.根據(jù)權(quán)力要求I所述的雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器，其特征是，所述的雙向PWM斬波電感(I)屬于串聯(lián)型雙向PWM斬波電感，串聯(lián)型雙向PWM斬波電感的C端連接功率開關(guān)管V4的漏極，功率開關(guān)管V4的源極與功率開關(guān)管^的源極相連接，功率開關(guān)管^的漏極與功率開關(guān)管匕的漏極以及補(bǔ)償電感器(4)的一端共同連接為串聯(lián)型雙向PWM斬波電感的D端，功率開關(guān)管V6的源極與功率開關(guān)管K,的源極相連接，功率開關(guān)管K,的漏極與補(bǔ)償電感器(4 )的另一端連接為串聯(lián)型雙向PWM斬波電感的沒端。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器，屬于電力系統(tǒng)中抑制諧波和無功補(bǔ)償領(lǐng)域的設(shè)備。雙向PWM斬波式可控?zé)o功發(fā)生器通過調(diào)節(jié)整流型帶續(xù)流雙向PWM斬波電感1中的感性無功改變電容器6兩端的等效電抗，進(jìn)而改變斬波式無功發(fā)生器A、B端之間的串聯(lián)諧振頻率和無功功率，其特征是雙向PWM斬波式無功發(fā)生器由串聯(lián)電感器5、電容器6和雙向PWM斬波電感1組成。本實(shí)用新型的有益效果是兼有連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率和串聯(lián)諧振頻率、自身無諧波、電路簡(jiǎn)單、成本低、體積小，即適用于動(dòng)態(tài)抑制諧波又適用于動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)难b置。
文檔編號(hào)H02J3/01GK202696157SQ20122003144
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者樊遠(yuǎn)征 申請(qǐng)人:樊遠(yuǎn)征, 蘇沁陽