本發(fā)明涉及電動機(jī)的分級變頻軟起動和諧波濾波領(lǐng)域，特別是涉及一種電動機(jī)分級變頻重載軟起動與諧波濾波一體化方法。

背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，同時這也給人們提出了很多要求，如電網(wǎng)的波動性、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能配套等，其要求都越來越嚴(yán)格。作為重要驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動機(jī)來說，既要為智能控制打下良好基礎(chǔ)，又要降低電動機(jī)起動時對電網(wǎng)的沖擊。所以，電動機(jī)的起動環(huán)節(jié)是人們應(yīng)該引起高度重視的一部分。電動機(jī)的起動一般有三種方法：直接起動、降壓起動以及變頻起動。直接起動雖然簡單方便，但是在直接起動的時候，起動電流很大(約為5-7倍以上的電動機(jī)額定電流)，而且起動轉(zhuǎn)矩又非常低，這對負(fù)載以及設(shè)備的影響非常的大，因而在控制精度要求高或者高壓大功率的場合都不適合選用直接起動的方式。傳統(tǒng)的降壓起動通常是在保持起動頻率不變的前提下逐漸提升電動機(jī)端電壓直至額定電壓的方式來起動電動機(jī)，如自耦變壓器起動、磁控式軟起動等。但是大多數(shù)傳統(tǒng)的降壓起動方式電壓調(diào)節(jié)范圍比較小，起動電流沖擊比較大，而且起動轉(zhuǎn)矩非常低，無法滿足重載起動的要求?；诖耍冾l起動由于在起動電動機(jī)的過程中，不僅改變了電動機(jī)的端電壓，還改變了電壓的頻率，從而使得其起動電流更小、起動轉(zhuǎn)矩非常大，充分彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的降壓起動中的多種不足之處。但是，由于一般的變頻器價格比較高，尤其是在高壓控制的場合，相對于高壓電動機(jī)的高壓變頻器的價格更是非常昂貴，而且變頻起動技術(shù)的控制方式復(fù)雜、可靠性相對比較差，因而并未在實際應(yīng)用中被廣泛的使用。隨著各種電力電子裝置的迅速發(fā)展與使用，電網(wǎng)的諧波污染日趨嚴(yán)重，由諧波引起的各種故障和事故也不斷發(fā)生。電力電子裝置在電能變換的過程中所產(chǎn)生的諧波若含量過大，不僅會對系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性產(chǎn)生危害，還會造成系統(tǒng)中的用電設(shè)備(如電動機(jī)、通信設(shè)備等)工作不穩(wěn)定，從而引起設(shè)備故障、工作不穩(wěn)定等影響，嚴(yán)重時將威脅設(shè)備及人身的安全。本申請者先前發(fā)明了“一種可變電抗器(200610019026.6)”、“一種電動機(jī)的軟起動裝置(200620096602.2)”、“基于可變電抗器的分級變頻重載軟起動裝置(201020590402.9)”等。其中：專利“一種可變電抗器”主要涉及一種阻抗值可以無級改變的電抗器，主要有一次繞組和二次繞組構(gòu)成，通過對二次繞組側(cè)施加控制，就可以無極地調(diào)節(jié)一次繞組上的阻抗值，為實現(xiàn)智能化控制創(chuàng)造了條件。專利“一種電動機(jī)的軟起動裝置”將可變電抗器的一次側(cè)繞組串接在電動機(jī)的主回路中，通過晶閘管控制可變電抗器二次側(cè)來間接地調(diào)節(jié)可變電抗器一次側(cè)繞組上的阻抗，繼而調(diào)節(jié)可變電抗器一次側(cè)繞組上的分壓，達(dá)到控制電動機(jī)端電壓的效果，最終實現(xiàn)限制電動機(jī)的起動電流的目的。專利“基于可變電抗器的分級變頻重載軟起動裝置”將可變電抗器技術(shù)與電動機(jī)的分級變頻軟起動技術(shù)相結(jié)合，利用可變電抗器和晶閘管電路等元器件來實現(xiàn)電動機(jī)的分級變頻軟起動，但是這種裝置在實際應(yīng)用中不能很好地濾除分級變頻過程中產(chǎn)生的諧波，所以其諧波含量比較大，不利于電動機(jī)的安全與穩(wěn)定。專利“一種電動機(jī)的軟起動裝置”提供了電動機(jī)的起動限流的功能，但是并沒有很好的解決電動機(jī)在起動過程中的轉(zhuǎn)矩值太小的問題，不能實現(xiàn)電動機(jī)的重載起動，在實際應(yīng)用中受到了諸多的限制。而專利“基于可變電抗器的分級變頻重載軟起動裝置”雖然解決了起動限流與大轉(zhuǎn)矩起動的問題，但是對于經(jīng)過分級變頻后的電源沒有進(jìn)行濾波，導(dǎo)致諧波含量較大，這會造成電動機(jī)起動不平穩(wěn)，轉(zhuǎn)矩、電流、電壓脈動較大等諸多的不良后果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有的電動機(jī)起動方法的不足問題，提供一種電動機(jī)分級變頻重載軟起動與諧波濾波一體化方法，該方法綜合了分級變頻軟起動方法和動態(tài)諧波濾波方法，實現(xiàn)電動機(jī)在起動時起動平穩(wěn)、起動電流小、起動轉(zhuǎn)矩大，并且有效濾除電源中的主要諧波。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案：本發(fā)明提供的電動機(jī)分級變頻重載軟起動與諧波濾波一體化方法，具體是：(1)分級變頻軟起動：由第一可變電抗器、第一晶閘管電路、控制器、電壓電流互感器、智能電能檢測模塊、接觸器KM1和接觸器KM2組成的分級變頻軟起動子系統(tǒng)實現(xiàn)，該系統(tǒng)通過減小電動機(jī)的最大起動電流和增大其起動轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)電動機(jī)的重載軟起動；(2)諧波濾波：由第二可變電抗器、第二晶閘管電路、可調(diào)節(jié)電容器組、控制器、電壓電流互感器、智能電能檢測模塊和接觸器KM3組成的諧波濾波子系統(tǒng)實現(xiàn)諧波治理，在電動機(jī)的起動過程中根據(jù)實際的諧波值，動態(tài)調(diào)節(jié)濾波器的參數(shù)，使得濾波器時刻都能保持諧振而達(dá)到良好的濾波效果，減少對電網(wǎng)的沖擊；分級變頻軟起動過程結(jié)束，電動機(jī)進(jìn)入額定工作狀態(tài)，諧波濾波子系統(tǒng)進(jìn)行電網(wǎng)諧波濾波，保持電網(wǎng)壓降≤5％。所述的分級變頻軟起動子系統(tǒng)實現(xiàn)分級變頻軟起動的方法可以是：控制器通過接收智能電能檢測模塊采集的電動機(jī)電源信號中的電壓、電流和頻率值，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的算法，通過控制輸出脈沖信號，來調(diào)節(jié)第一晶閘管電路中的晶閘管的通斷，改變第一可變電抗器的一次側(cè)回路的電流和頻率值，動態(tài)調(diào)節(jié)電動機(jī)上的電壓的大小和頻率，使加在電動機(jī)上的電壓和頻率按設(shè)定的恒壓頻比進(jìn)行有級的變化，以實現(xiàn)電動機(jī)的分級變頻軟起動。所述的預(yù)先設(shè)定的算法可以為：對于分級變頻軟起動，以實現(xiàn)n級分頻為目的，控制器通過控制第一晶閘管電路中的晶閘管的導(dǎo)通周期來達(dá)到n級分頻的目的，并通過控制第一晶閘管電路中的晶閘管的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)電壓值的大小，以實現(xiàn)恒壓頻比，最終通過可變電抗器的隔離后實現(xiàn)電動機(jī)上的電壓的n級分頻和控制其大小。本發(fā)明在電動機(jī)進(jìn)行分級變頻軟起動時，可以通過控制器控制輸出到電動機(jī)上的電壓和頻率值，使電動機(jī)上的頻率值逐漸有級地從fn增大到f1，最后達(dá)到額定值f0，其電壓值也隨頻率值的改變按照恒壓頻比進(jìn)行改變；加在電動機(jī)上的電壓波形應(yīng)連續(xù)而不要突變，每一級分頻的持續(xù)時間要根據(jù)不同分頻時的頻率的大小事先進(jìn)行分析計算，即將n級分頻后的電壓分時段進(jìn)行控制，且時段tn、tn-1、……、t2、t1的大小由控制器調(diào)節(jié)。所述的諧波濾波子系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)調(diào)節(jié)諧波濾波的方法可以是：智能電能檢測模塊檢測由電壓電流互感器發(fā)出的電壓和電流信號，分析處理得到的電壓、電流和諧波傳送給控制器，控制器通過計算分析來確定主要諧波的次數(shù)以及大小，根據(jù)LC無源濾波的原理，計算出濾波器的最佳電容值和電感值，以實現(xiàn)動態(tài)諧波濾波。本發(fā)明在進(jìn)行動態(tài)諧波濾波時，其方法可以是：首先，可以通過計算得出最佳的電容器容量，控制接觸器KM11～KM1n的閉開來投入可調(diào)節(jié)電容器組的電容器，調(diào)節(jié)接入諧波濾波子系統(tǒng)的實際的電容值；然后，在該電容值的基礎(chǔ)上，通過控制器計算出最佳的電感值，并控制輸出晶閘管觸發(fā)脈沖信號，來調(diào)節(jié)第二晶閘管電路中晶閘管的導(dǎo)通角，來調(diào)節(jié)第二可變電抗器的一次側(cè)的電抗值L的大小，并通過控制可調(diào)節(jié)電容器組中的各接觸器的通斷來調(diào)節(jié)接入系統(tǒng)的電容值C的大小，在諧波頻率f下，構(gòu)成一低阻抗值為的回路，以實現(xiàn)對分級變頻軟起動過程中的諧波的有效濾除。本發(fā)明提供的上述方法，其在窯磨、煤磨或礦井大型提升設(shè)備拖動的電動機(jī)中的應(yīng)用。本發(fā)明應(yīng)用時，可以先使所述電動機(jī)起動過程中的限流和轉(zhuǎn)矩要求得到滿足，并在電動機(jī)軟起動過程中及結(jié)束后實現(xiàn)動態(tài)諧波濾波，在整體上提高高壓大功率電動機(jī)的重載起動性能，節(jié)能降耗，保持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定。所述高壓大功率電動機(jī)的重載起動性能參數(shù)為：電動機(jī)的最大起動電流值為≤額定值的2倍，起動轉(zhuǎn)矩增大至可使其實現(xiàn)重載起動，有效濾除系統(tǒng)中的主要諧波，使電網(wǎng)壓降≤5％。本發(fā)明與現(xiàn)有的電動機(jī)起動方式相比較，具有以下優(yōu)點：本發(fā)明提供的電動機(jī)分級變頻重載軟起動與諧波濾波一體化方法，集“分級變頻軟起動與諧波濾波”功能于一體，滿足了高壓大功率電動機(jī)對于起動電流和起動轉(zhuǎn)矩的要求，還在電動機(jī)起動時實現(xiàn)諧波濾波，在整體上更好地提高了電動機(jī)的起動性能，節(jié)能降耗，保持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定。具體如下：(1)分級變頻軟起動子系統(tǒng)實現(xiàn)電動機(jī)的分級變頻軟起動，減小電動機(jī)的最大起動電流和增大其起動轉(zhuǎn)矩，滿足電動機(jī)的重載軟起動，保護(hù)了電動機(jī)及其拖動設(shè)備。(2)諧波濾波子系統(tǒng)實現(xiàn)諧波治理，在電動機(jī)的起動過程中可以根據(jù)實際的諧波值，動態(tài)調(diào)節(jié)濾波器的參數(shù)，使得濾波器時刻都能保持諧振而達(dá)到良好的濾波效果，減少了對電網(wǎng)的沖擊，保持電網(wǎng)壓降低于5％。(3)控制器可以實現(xiàn)最佳諧波補(bǔ)償計算、電動機(jī)起動過程中分頻區(qū)間的最佳劃分、起動過程邏輯切換等功能，確保了分級變頻與諧波濾波功能的協(xié)調(diào)工作，使系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。附圖說明圖1是本發(fā)明一種電動機(jī)分級變頻重載軟起動與諧波濾波一體化方法的原理圖。圖中：1.高壓隔離開關(guān)；2.高壓斷路器；3.電壓電流互感器；4.智能電能檢測模塊；5.第一可變電抗器；6.第一晶閘管電路；7.控制器；8.第二晶閘管電路；9.可調(diào)節(jié)電容器組；10.第二可變電抗器。具體實施方式本發(fā)明是一種集“分級變頻軟起動與諧波濾波”一體的電動機(jī)分級變頻重載軟起動與諧波濾波一體化方法。有國內(nèi)分級變頻軟起動、諧波濾波方面的報道，但未見有關(guān)集“分級變頻軟起動與諧波濾波”一體的電動機(jī)軟起動方法方面的報道。經(jīng)綜合對比分析可知，本發(fā)明所提供的電動機(jī)分級變頻重載軟起動與諧波濾波一體化方法在國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)中尚未發(fā)現(xiàn)相同或類似報道。本發(fā)明方法綜合了電動機(jī)分級變頻軟起動方式和諧波濾波方式，用分級變頻軟起動的方式起動電動機(jī)，同時對分級變頻后的電壓產(chǎn)生的諧波進(jìn)行動態(tài)諧波濾波，不僅解決了電動機(jī)起動電流過高、起動轉(zhuǎn)矩太小的問題，實現(xiàn)了電動機(jī)小電流、大轉(zhuǎn)矩的起動，還濾除了電源中的有害諧波，更好地保護(hù)了電動機(jī)。下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但并不局限于下面所述內(nèi)容。本發(fā)明提供的電動機(jī)分級變頻重載軟起動與諧波濾波一體化方法，具體是：(1)分級變頻軟起動：由分級變頻軟起動子系統(tǒng)實現(xiàn)，減小電動機(jī)的最大起動電流(約為額定值的2倍)和增大其起動轉(zhuǎn)矩，滿足電動機(jī)的重載軟起動。具體為：根據(jù)分級變頻軟起動的原理，需要在電動機(jī)起動的過程中對加載在電動機(jī)上的電源進(jìn)行n級分頻，即在額定頻率f0的基礎(chǔ)上將電源頻率從小到大分頻為fn、fn-1、……、f2、f1(且fn<fn-1<……<f2<f1<f0)。同時，根據(jù)恒壓頻比的控制原理，在控制調(diào)節(jié)頻率大小的同時也要相應(yīng)地調(diào)節(jié)其電壓的大小，使得每一級分頻的壓頻比的大小為額定值，即：fn/Un＝fn-1/Un-1＝……＝f2/U2＝f1/U1＝f0/U0(其中f0、U0為電動機(jī)額定頻率和電壓)。這些不同等級分頻的頻率以及電壓，可以通過控制器7，控制第一晶閘管電路6中的晶閘管的通斷，間接控制第一可變電抗器5的一次側(cè)的電抗值的大小。根據(jù)電壓的分壓原理，最終將n級分頻后的各級電源fn/Un、fn-1/Un-1、……、f2/U2、f1/U1分時段供給電動機(jī)?？刂破魍ㄟ^控制每一級分頻的電壓大小和頻率值，以及該級所持續(xù)的時間，就可以通過分級變頻的方法來起動電動機(jī)。(2)諧波濾波：由諧波濾波子系統(tǒng)實現(xiàn)諧波治理，在電動機(jī)的起動過程中可以根據(jù)實際的諧波值，動態(tài)調(diào)節(jié)濾波器的參數(shù)，使得濾波器時刻都能保持諧振而達(dá)到良好的濾波效果，減少了對電網(wǎng)的沖擊；分級變頻軟起動過程結(jié)束，電動機(jī)進(jìn)入額定工作狀態(tài)，諧波濾波子系統(tǒng)進(jìn)行電網(wǎng)諧波濾波，保持電網(wǎng)壓降低于5％。具體為：控制器7通過分析計算由智能電能檢測模塊4采集到的電壓電流互感器3發(fā)出的電能信號，確定系統(tǒng)中的主要諧波的次數(shù)和大小，如主要諧波頻率為fx，根據(jù)LC無源濾波的原理，控制器7通過合理調(diào)節(jié)諧波濾波器中的第二可變電抗器10的電感值L和第二可調(diào)節(jié)電容器組8的電容值C的大小，構(gòu)成一諧振頻率為fy的低阻抗回路。只要使得fx＝fy，即諧振頻率等于主要諧波的頻率，該頻率為fx的諧波就會通過諧波濾波子系統(tǒng)被其有效地吸收濾除。若系統(tǒng)中的主要諧波頻率發(fā)生改變，由于第二可變電抗器10的電感值L和第二可調(diào)節(jié)電容器組8的電容值C可以通過控制器7被實時地、動態(tài)地改變，所以只要重新改變電感值L和電容值C的大小，就可以及時重新調(diào)節(jié)濾波器的諧振頻率fy，使得改變后的諧振頻率等于新的變化后的諧波頻率，構(gòu)成低阻抗回路，以有效地吸收諧波。本發(fā)明提供的上述電動機(jī)分級變頻重載軟起動與諧波濾波一體化方法，具體是采用包括以下步驟的方法：1.手動合閘QS(高壓隔離開關(guān)1)、QF(高壓斷路器2)，電路中的智能電能檢測模塊4以及控制器7接入電源后得電，控制器7開始工作；2.通過控制器7將接觸器KM1、KM3閉合，此時第一可變電抗器5的一次側(cè)繞組與電動機(jī)通過串聯(lián)的方式接入電網(wǎng)，分級變頻軟起動子系統(tǒng)投入運(yùn)行；第二可變電抗器10的一次側(cè)繞組與可調(diào)節(jié)電容器組9串聯(lián)后接入第一可變電抗器5的一次側(cè)繞組的進(jìn)線端，諧波濾波子系統(tǒng)投入運(yùn)行；3.根據(jù)預(yù)先設(shè)定的算法，通過控制器7輸出脈沖信號，控制第一晶閘管電路6中的晶閘管的通斷，從而實現(xiàn)電動機(jī)的分級變頻軟起動；4.從電動機(jī)進(jìn)行分級變頻軟起動開始，控制器7通過分析電路產(chǎn)生的諧波信號，控制接觸器KM11～KM1n的閉或開，從而將最佳電容接入電網(wǎng)；同時輸出另外的脈沖信號，控制第二晶閘管電路8的晶閘管的通斷角，調(diào)節(jié)第二可變電抗器10的一次側(cè)繞組的最佳電感值，在諧波頻率f下，構(gòu)成一低阻抗回路以吸收諧波；5.當(dāng)電動機(jī)起動過程結(jié)束后，斷開接觸器KM1，閉合接觸器KM2，切除分級變頻軟起動子系統(tǒng)，分級變頻軟起動過程結(jié)束，電動機(jī)進(jìn)入額定工作狀態(tài)；同時諧波濾波子系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行電網(wǎng)諧波濾波；經(jīng)過上述步驟實現(xiàn)電動機(jī)在重載時的平穩(wěn)起動和諧波治理。本發(fā)明提供的上述電動機(jī)分級變頻重載軟起動與諧波濾波一體化方法，可以通過圖1所示的一體化裝置來實現(xiàn)。該裝置由分級變頻軟起動子系統(tǒng)與諧波濾波子系統(tǒng)組成，其中：分級變頻軟起動子系統(tǒng)主要由第一可變電抗器5與第一晶閘管電路6構(gòu)成，諧波濾波子系統(tǒng)主要由第二可變電抗器10、第二晶閘管電路8與可調(diào)節(jié)電容器組9構(gòu)成。分級變頻軟起動子系統(tǒng)與電動機(jī)的定子端相連接，諧波濾波子系統(tǒng)連接于第一可變電抗器5的進(jìn)線端。通過控制器7控制晶閘管的通斷，實現(xiàn)電動機(jī)的分級變頻軟起動與諧波濾波的功能，使電動機(jī)平穩(wěn)、安全、有效地起動，并且濾除系統(tǒng)中的大部分諧波。所述的分級變頻軟起動子系統(tǒng)還包括控制器7、電壓電流互感器3、智能電能檢測模塊4、接觸器KM1和接觸器KM2。其中第一可變電抗器5的一次側(cè)繞組與電動機(jī)的電源進(jìn)線端以串聯(lián)的方式相連接后通過起動接觸器KM1、電壓電流互感器3、高壓斷路器2和高壓隔離開關(guān)1接入電網(wǎng)，第一可變電抗器5的二次側(cè)繞組與第一晶閘管電路6相連接。智能電能檢測模塊4采集電壓電流互感器3發(fā)出的信號，通過數(shù)據(jù)線與控制器7相連，控制器7發(fā)出的晶閘管觸發(fā)脈沖信號通過數(shù)據(jù)線與第一晶閘管電路相連接。接觸器KM2的兩端分別連接于接觸器KM1的進(jìn)線端與第一可變電抗器的出線端。所述的分級變頻軟起動子系統(tǒng)的工作過程是：控制器7通過接收智能電能檢測模塊4采集的電動機(jī)電源信號中的電壓、電流和頻率值，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的算法，通過控制輸出脈沖信號，來調(diào)節(jié)第一晶閘管電路6中的晶閘管的通斷，改變第一可變電抗器5的一次側(cè)回路的電流和頻率值，動態(tài)調(diào)節(jié)電動機(jī)上的電壓的大小和頻率，使加在電動機(jī)上的電壓和頻率按設(shè)定的恒壓頻比進(jìn)行有級的變化，從而實現(xiàn)電動機(jī)分級變頻軟起動的目的，能夠?qū)崿F(xiàn)電動機(jī)的小電流、大轉(zhuǎn)矩起動，尤其適合高壓大功率電動機(jī)的重載起動。在電動機(jī)進(jìn)行分級變頻軟起動的時候，通過控制器7控制輸出到電動機(jī)上的電壓和頻率值，使電動機(jī)上的頻率值逐漸有級地從fn增大到f1，最后達(dá)到額定值f0，其電壓值也隨頻率值的改變按照恒壓頻比進(jìn)行改變。加在電動機(jī)上的電壓波形應(yīng)連續(xù)而不要突變，每一級分頻的持續(xù)時間要根據(jù)不同分頻時的頻率的大小事先進(jìn)行分析計算，即將n級分頻后的電壓分時段進(jìn)行控制，且tn、tn-1、……、t2、t1的大小由控制器7調(diào)節(jié)。所述的諧波濾波子系統(tǒng)還包括控制器7、電壓電流互感器3、智能電能檢測模塊4以及接觸器KM3。其中第二可變電抗器10的一次側(cè)繞組，其一端與可調(diào)節(jié)電容器組9的非接地端相連接，其另一端通過接觸器KM3和KM1與第一可變電抗器5的一次側(cè)繞組的進(jìn)線端相連接；第二可變電抗器10的二次側(cè)繞組與第二晶閘管電路8相連接，控制器7通過控制第二晶閘管電路8的晶閘管的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)接入諧波濾波子系統(tǒng)中的電抗值L的大小，并通過控制可調(diào)節(jié)電容器組9中的各接觸器的通斷來調(diào)節(jié)接入諧波濾波子系統(tǒng)的電容值C的大小，在諧波頻率f下，構(gòu)成一低阻抗回路以吸收諧波。多組快速熔斷器(FU1,FU2,…FUn)、電容接觸器(KM11,KM12,…KM1n)與電容器(C1,C2,…Cn)的串聯(lián)電路經(jīng)過并聯(lián)后形成可調(diào)節(jié)電容器組9，并聯(lián)公共端的一端與第二可變電抗器10的一次側(cè)繞組相連接，另一端接地。所述的諧波濾波子系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)節(jié)過程是：智能電能檢測模塊4檢測由電壓電流互感器3發(fā)出的電壓、電流、諧波等電能信號，并傳送給控制器7，控制器7通過計算分析來確定主要諧波的次數(shù)以及大小，根據(jù)LC無源濾波的原理，計算出濾波器的最佳電容值和電感值。其具體方式為：首先，通過計算得出最佳的電容器容量，控制接觸器KM11～KM1n的閉開來投入可調(diào)節(jié)電容器組9的電容器，調(diào)節(jié)接入諧波濾波子系統(tǒng)的實際的電容值；然后，在該電容值的基礎(chǔ)上，通過控制器7計算出最佳的電感值，并控制輸出晶閘管觸發(fā)脈沖信號，來調(diào)節(jié)第二晶閘管電路8中晶閘管的導(dǎo)通角，來調(diào)節(jié)第二可變電抗器10的一次側(cè)的電抗值，實現(xiàn)分級變頻軟起動過程中的諧波的有效濾除。當(dāng)電動機(jī)分級變頻軟起動結(jié)束后，通過控制器7，控制接觸器的投切(斷開接觸器KM1，同時閉合接觸器KM2)，切除分級變頻軟起動子系統(tǒng)，而諧波濾波子系統(tǒng)繼續(xù)工作，實現(xiàn)電網(wǎng)的諧波治理。所述的控制器7采用微處理器為核心元件，配合外圍檢測、通信、存儲、輸入\輸出等電路，AD/DA轉(zhuǎn)換等裝置，可以實現(xiàn)最佳諧波補(bǔ)償計算、電動機(jī)起動過程中分頻區(qū)間的最佳劃分、起動過程邏輯切換、接觸器的通斷控制、晶閘管觸發(fā)脈沖的輸出等功能，確保了分級變頻與諧波濾波功能的協(xié)調(diào)工作。