一种节能矢量同步控制变频器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及矢量同步控制变频器技术领域，尤其是一种与同步电机配套使用的节 能矢量同步控制变频器。
【背景技术】
[0002] 随着同步电机的不断推广使用，在未来几年，同步电机矢量同步控制变频调速必 将成为电气传动的主流，其应用范围日益广泛。但是由于同步电机驱动控制被使用在各种 不同的电气环境，因操作交流进线开关而产生的过电压和浪涌电流会对矢量同步控制变频 造成冲击，矢量同步控制变频器产生的谐波反过来也会对电网造成污染，若不采取恰当的 措施，就会影响矢量同步控制变频器运行的稳定性和可靠性。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的不足，提供一种节能矢量 同步控制变频器，使电压型矢量控制变频器的整流电源直流回路平波，以消除纹波，在额定 负载下输入侧电流总畸变率满足要求值，提高变频器转换效率和节能效果。
[0004]为此，本发明采用以下的技术方案:一种节能矢量同步控制变频器，包括连接电网 侧的整流桥和连接负载侧的逆变桥，整流桥和逆变桥并联一电容，其特征在于，在整流桥和 逆变桥之间设有直流电抗器，该直流电抗器串联在整流器与电容之间，与电容组成负载无 功功率的储能元件，用于有效抑制或滤掉直流中的纹波，改善电容滤波造成的输入电流波 形畸变，所述直流电抗器的电感量L为以下公式得到的计算值的0.5-0.7倍：
[0005] L = AUL/(23TfIn),
[0006] 其中，AUL为直流电抗器额定电压降，取线电压的2-4% ;f为电源频率;1"为矢量同 步控制变频器的额定输出电流。此值的大小决定变频器输入电流总畸变率和输入侧功率因 数的大小，能够使变频器输入侧电流总畸变率和功率因数满足设计要求值，提高三相电源 输入侧功率因数，降低了三相电源输入侧电流，提高变频器转换效率和节能效果。
[0007] 直流电抗器利用电磁移相原理实现电平衡，利用电磁能量转换原理实现电流补 偿，从而提高电网的功率因数，减少视在电流，降低线路损耗，同时滤除电网电路中的瞬变、 浪涌和谐波，净化电源。本发明不仅抑制不必要的电力消耗，还可吸收浪费部分并转化为有 用电能，从而达到综合节电的目的。使用直流电抗器后，由于与变频器滤波电容的双重作 用，从而削减了无功消耗，降低了电网的有功功率，提高了矢量同步控制变频器的转换效率 和节能效果。
[0008] 实践证明，采用电压型矢量同步控制变频器，适当选配直流电抗器与变频器配套 使用，可以有效地防止因操作交流进线开关而产生的过电压和浪涌电流对它的冲击，同时 亦可以减少矢量同步控制变频器产生的谐波对电网的污染，并可提高电机的功率因数。
[0009] 进一步，所述的In采用电能质量分析仪测得。
[0010] 本发明具有的有益效果是：利用本发明所述公式计算出的直流电抗器的电感量L 值，能够使电压型矢量控制变频器的整流电源直流回路平波，以消除纹波，在额定负载下输 入侧电流总畸变率满足要求值，节约有功功率1~3%，功率因数达0.99以上，降低了三相电 源输入侧电流，与同步电机配套后可减少受电容量15~20%，提高了变频器转换效率和节 能效果。
【附图说明】
[0011] 图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0013] 如图1所示的矢量同步控制变频器，连接电网侧的整流桥与连接负载侧的逆变桥 之间设有一直流电抗器1，整流桥和逆变桥并联一电容，所述的直流电抗器串联在整流器与 电容之间，与电容组成负载无功功率的储能元件，用于有效抑制或滤掉直流中的纹波，改善 电容滤波造成的输入电流波形畸变，所述直流电抗器的电感量L为以下公式得到的计算值 的0 · 5-0 · 7倍：L = AUl/(2πΠ η)，
[0014] 其中，Λ?为直流电抗器额定电压降，取线电压的2-4% ;f为电源频率;1"为矢量同 步控制变频器的额定输出电流。
[0015] 本发明与现有技术用电源质量测试仪测得的有功、无功功率数据表见表1-4。
[0016] 表1:现有技术中用电源质量测试仪测得的有功、无功功率总值
[0017]
[0018]表2:本发明用电源质量测试仪测得的有功、无功功率总值
[0019]
[0020] 表3:现有技术中用电源质量测试仪测得的有功、无功功率值L1相 「00211
'[0022] 表4:本发明用电源质i测试仪测得的有功、无功率值L1相 '
[0023]
【主权项】
1. 一种节能矢量同步控制变频器，包括连接电网侧的整流桥和连接负载侧的逆变桥， 整流桥和逆变桥并联一电容，其特征在于，在整流桥和逆变桥之间设有直流电抗器，该直流 电抗器串联在整流器与电容之间，与电容组成负载无功功率的储能元件，用于有效抑制或 滤掉直流中的纹波，改善电容滤波造成的输入电流波形畸变，所述直流电抗器的电感量L为 以下公式得到的计算值的〇. 5-0.7倍:L = AUl/(2对In)， 其中，AUl为直流电抗器额定电压降，取线电压的2-4 % ; f为电源频率;In为矢量同步控 制变频器的额定输出电流。2. 根据权利要求1所述的节能矢量同步控制变频器，其特征在于，所述的In采用电能质 量分析仪测得。
【专利摘要】本发明公开了一种节能矢量同步控制变频器。由于同步电机驱动控制被使用在各种不同的电气环境，因操作交流进线开关而产生的过电压和浪涌电流会对矢量同步控制变频造成冲击，矢量同步控制变频器产生的谐波反过来也会对电网造成污染，会影响矢量同步控制变频器运行的稳定性和可靠性。本发明包括连接电网侧的整流桥和连接负载侧的逆变桥，整流桥和逆变桥并联一电容，其特征在于，在整流桥和逆变桥之间设有直流电抗器，该直流电抗器串联在整流器与电容之间，与电容组成负载无功功率的储能元件。本发明用于有效抑制或滤掉直流中的纹波，改善电容滤波造成的输入电流波形畸变，提高了变频器转换效率和节能效果。
【IPC分类】H02P25/024, H02P21/00, H02M5/40, H02P27/06
【公开号】CN105515400
【申请号】CN201510881996
【发明人】王向阳
【申请人】浙江传化华洋化工有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月3日