具有谐波抑制功能的旋转型无功功率调整装置的制作方法
专利名称：具有谐波抑制功能的旋转型无功功率调整装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有谐波抑制功能的无功功率调整装置，属于电机和电力电子技术领域。
背景技术：
随着电力电子装置的应用日益广泛，电网中的谐波污染日益严重。另外，许多电力电子装置的功率因数很低，也给电网带来额外负担并影响供电质量。因此消除谐波污染并提高功率因数，已成为电力电子技术中的一个重大课题。用于补偿无功功率的典型装置有静止无功补偿器SVC。在SVC装置中，主要有固定电容器加晶闸管控制电抗器(FC+TCR)和晶闸管投切电容器(TSC)等类型。前者应用较多。近年来出现采用GTO构成的自换向变流器，通常称为静止无功发生器(SVG)，也有人称为高级静止无功补偿器(ASVC)，或静止调相机(STATCON)，它既可提供滞后的无功功率，又可提供超前的无功功率。用于补偿谐波的典型装置为电力有源滤波器。但是由于静止无功补偿器、静止无功发生器及电力有源滤波器都采用功率半导体器件，这一方面会提高装置的成本，另一方面也会降低装置的可靠性，而且装置的过载能力低。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有谐波抑制功能的旋转型无功功率调整装置，以克服现有的无功补偿装置成本高，装置的可靠性低、过载能力低的缺陷。它包括绕线型感应电机、转子角度控制装置和三个电容器，转子角度控制装置的输出轴与绕线型感应电机的转子轴固定并同轴心，绕线型感应电机的三相转子绕组的A、B和C相绕组分别通过一个电容器连接在绕线型感应电机的三相定子绕组的A、B和C相绕组上。本发明工作时，绕线型感应电机的三相定子绕组连接到电力系统的三相电路中，从而建立了定子旋转磁场，该旋转磁场“切割”绕线型感应电机的三相转子绕组，并在三相转子绕组中感应电动势，通过转子角度控制装置调整转子的角度，便可以调整三相转子绕组中感应电动势的大小和相位，从而改变施加在电容器两端电压的大小，因此可以改变电容器储能的容量，即改变了电容器向电力系统输出无功功率的大小。本发明把感应电机与电容器并联，构成一种旋转型无功功率调整装置，所使用的部件成本低、抗过载能力强、不产生新的谐波、可靠性高，克服了现有的无功补偿装置所存在的这方面缺陷，因此在电力系统以及电网终端用户具有良好的应用前景。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
一下面结合图1具体说明本实施方式。它由绕线型感应电机、转子角度控制装置8和三个电容器6组成，转子角度控制装置8的输出轴与绕线型感应电机的转子轴固定并同轴心，绕线型感应电机的三相转子绕组5的A、B和C相绕组分别通过一个电容器6连接在绕线型感应电机的三相定子绕组3的A、B和C相绕组上。转子角度控制装置8选用伺服电机即可，伺服电机具有快速响应的特性，能够根据电力系统功率因数的变化，快速调整转子位置，而且伺服电机在输出角度位移后应该能保证绕线型感应电机的转子轴位置的自锁，使绕线型感应电机的转子轴在选定的任何位置可靠堵转。
具体实施方式
二下面结合图1具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是它还包括三相谐波绕组4和谐波发生器7，三相谐波绕组4对称分布在绕线型感应电机定子的圆周上，三相谐波绕组4的输入端连接在谐波发生器7的输出端上从而在绕线型感应电机的气隙中产生三相旋转磁场。本实施方式工作时，由谐波发生器7产生谐波，该谐波产生的旋转磁场切割三相定子绕组3，在三相定子绕组3中感应谐波电动势和谐波电流，该谐波电动势和谐波电流与电力系统中的谐波电动势和谐波电流大小相等、相位相反，并通过三相定子绕组3注入电力系统，与电力系统中的谐波相抵消。本实施方式充分利用了电机铁心，既通过三相定子绕组3抵消电力系统中的谐波，又改变了本发明绕线型感应电机的运行状况，减少了绕线型感应电机所受谐波的影响。所述谐波发生器7在技术上容易实现，如授权日是1994年8月3日的《电网谐波有源抑制装置》专利所公开的技术方案。使用该装置，通过调节谐波发生器7所发出谐波的频率和相位，使注入到电力系统中的谐波抵消原存在于电力系统中的谐波。
权利要求
1.具有谐波抑制功能的旋转型无功功率调整装置，其特征在于它包括绕线型感应电机、转子角度控制装置(8)和三个电容器(6)，转子角度控制装置(8)的输出轴与绕线型感应电机的转子轴固定并同轴心，绕线型感应电机的三相转子绕组(5)的A、B和C相绕组分别通过一个电容器(6)连接在绕线型感应电机的三相定子绕组(3)的A、B和C相绕组上。
2.根据权利要求1所述的具有谐波抑制功能的旋转型无功功率调整装置，其特征在于它还包括三相谐波绕组(4)和谐波发生器(7)，三相谐波绕组(4)对称分布在绕线型感应电机定子的圆周上，三相谐波绕组(4)的输入端连接在谐波发生器(7)的输出端上从而在绕线型感应电机的气隙中产生三相旋转磁场。
全文摘要
具有谐波抑制功能的旋转型无功功率调整装置，本发明涉及一种具有谐波抑制功能的无功功率调整装置。它克服了现有的无功补偿装置成本高，装置的可靠性低、过载能力低的缺陷。它包括绕线型感应电机、转子角度控制装置8和三个电容器6，转子角度控制装置8的输出轴与绕线型感应电机的转子轴固定并同轴心，绕线型感应电机的三相转子绕组5的A、B和C相绕组分别通过一个电容器6连接在绕线型感应电机的三相定子绕组3的A、B和C相绕组上。本发明把感应电机与电容器并联，构成一种旋转型无功功率调整装置，所使用的部件成本低、抗过载能力强、不产生新的谐波、可靠性高，在电力系统以及电网终端用户具有良好的应用前景。
文档编号H02J3/18GK1767303SQ200510010570
公开日2006年5月3日 申请日期2005年11月23日 优先权日2005年11月23日
发明者寇宝泉, 李立毅 申请人:哈尔滨工业大学
技术领域：
本发明涉及一种具有谐波抑制功能的无功功率调整装置，属于电机和电力电子技术领域。
背景技术：
随着电力电子装置的应用日益广泛，电网中的谐波污染日益严重。另外，许多电力电子装置的功率因数很低，也给电网带来额外负担并影响供电质量。因此消除谐波污染并提高功率因数，已成为电力电子技术中的一个重大课题。用于补偿无功功率的典型装置有静止无功补偿器SVC。在SVC装置中，主要有固定电容器加晶闸管控制电抗器(FC+TCR)和晶闸管投切电容器(TSC)等类型。前者应用较多。近年来出现采用GTO构成的自换向变流器，通常称为静止无功发生器(SVG)，也有人称为高级静止无功补偿器(ASVC)，或静止调相机(STATCON)，它既可提供滞后的无功功率，又可提供超前的无功功率。用于补偿谐波的典型装置为电力有源滤波器。但是由于静止无功补偿器、静止无功发生器及电力有源滤波器都采用功率半导体器件，这一方面会提高装置的成本，另一方面也会降低装置的可靠性，而且装置的过载能力低。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有谐波抑制功能的旋转型无功功率调整装置，以克服现有的无功补偿装置成本高，装置的可靠性低、过载能力低的缺陷。它包括绕线型感应电机、转子角度控制装置和三个电容器，转子角度控制装置的输出轴与绕线型感应电机的转子轴固定并同轴心，绕线型感应电机的三相转子绕组的A、B和C相绕组分别通过一个电容器连接在绕线型感应电机的三相定子绕组的A、B和C相绕组上。本发明工作时，绕线型感应电机的三相定子绕组连接到电力系统的三相电路中，从而建立了定子旋转磁场，该旋转磁场“切割”绕线型感应电机的三相转子绕组，并在三相转子绕组中感应电动势，通过转子角度控制装置调整转子的角度，便可以调整三相转子绕组中感应电动势的大小和相位，从而改变施加在电容器两端电压的大小，因此可以改变电容器储能的容量，即改变了电容器向电力系统输出无功功率的大小。本发明把感应电机与电容器并联，构成一种旋转型无功功率调整装置，所使用的部件成本低、抗过载能力强、不产生新的谐波、可靠性高，克服了现有的无功补偿装置所存在的这方面缺陷，因此在电力系统以及电网终端用户具有良好的应用前景。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
一下面结合图1具体说明本实施方式。它由绕线型感应电机、转子角度控制装置8和三个电容器6组成，转子角度控制装置8的输出轴与绕线型感应电机的转子轴固定并同轴心，绕线型感应电机的三相转子绕组5的A、B和C相绕组分别通过一个电容器6连接在绕线型感应电机的三相定子绕组3的A、B和C相绕组上。转子角度控制装置8选用伺服电机即可，伺服电机具有快速响应的特性，能够根据电力系统功率因数的变化，快速调整转子位置，而且伺服电机在输出角度位移后应该能保证绕线型感应电机的转子轴位置的自锁，使绕线型感应电机的转子轴在选定的任何位置可靠堵转。
具体实施方式
二下面结合图1具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是它还包括三相谐波绕组4和谐波发生器7，三相谐波绕组4对称分布在绕线型感应电机定子的圆周上，三相谐波绕组4的输入端连接在谐波发生器7的输出端上从而在绕线型感应电机的气隙中产生三相旋转磁场。本实施方式工作时，由谐波发生器7产生谐波，该谐波产生的旋转磁场切割三相定子绕组3，在三相定子绕组3中感应谐波电动势和谐波电流，该谐波电动势和谐波电流与电力系统中的谐波电动势和谐波电流大小相等、相位相反，并通过三相定子绕组3注入电力系统，与电力系统中的谐波相抵消。本实施方式充分利用了电机铁心，既通过三相定子绕组3抵消电力系统中的谐波，又改变了本发明绕线型感应电机的运行状况，减少了绕线型感应电机所受谐波的影响。所述谐波发生器7在技术上容易实现，如授权日是1994年8月3日的《电网谐波有源抑制装置》专利所公开的技术方案。使用该装置，通过调节谐波发生器7所发出谐波的频率和相位，使注入到电力系统中的谐波抵消原存在于电力系统中的谐波。
权利要求
1.具有谐波抑制功能的旋转型无功功率调整装置，其特征在于它包括绕线型感应电机、转子角度控制装置(8)和三个电容器(6)，转子角度控制装置(8)的输出轴与绕线型感应电机的转子轴固定并同轴心，绕线型感应电机的三相转子绕组(5)的A、B和C相绕组分别通过一个电容器(6)连接在绕线型感应电机的三相定子绕组(3)的A、B和C相绕组上。
2.根据权利要求1所述的具有谐波抑制功能的旋转型无功功率调整装置，其特征在于它还包括三相谐波绕组(4)和谐波发生器(7)，三相谐波绕组(4)对称分布在绕线型感应电机定子的圆周上，三相谐波绕组(4)的输入端连接在谐波发生器(7)的输出端上从而在绕线型感应电机的气隙中产生三相旋转磁场。
全文摘要
具有谐波抑制功能的旋转型无功功率调整装置，本发明涉及一种具有谐波抑制功能的无功功率调整装置。它克服了现有的无功补偿装置成本高，装置的可靠性低、过载能力低的缺陷。它包括绕线型感应电机、转子角度控制装置8和三个电容器6，转子角度控制装置8的输出轴与绕线型感应电机的转子轴固定并同轴心，绕线型感应电机的三相转子绕组5的A、B和C相绕组分别通过一个电容器6连接在绕线型感应电机的三相定子绕组3的A、B和C相绕组上。本发明把感应电机与电容器并联，构成一种旋转型无功功率调整装置，所使用的部件成本低、抗过载能力强、不产生新的谐波、可靠性高，在电力系统以及电网终端用户具有良好的应用前景。
文档编号H02J3/18GK1767303SQ200510010570
公开日2006年5月3日 申请日期2005年11月23日 优先权日2005年11月23日
发明者寇宝泉, 李立毅 申请人:哈尔滨工业大学
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