一种用于动态滤除谐波的节电装置

摘要

本发明公开了一种用于动态滤除谐波的节电装置，包括机箱以及设置在机箱内的节电装置本体，所述节电装置本体包括：控制单元、安全保护装置、旁路控制单元、采样单元、浪涌治理装置、以及设置在机箱外且用于手动切换旁路/节电状态旁路切换控制键。本发明能够通过自身的检测装置及时检测出电网中的谐波含量，通过反馈系统输出精确的补偿电流注入到电网中，从而消除电网中的谐波，同时装置自带旁路控制单元，通过控制接触器组的吸合来控制对旁路/节电的切换，在治理电网谐波的同时还能够有效的抑制浪涌和稳定电压。

权利要求

1.一种用于动态滤除谐波的节电装置，其特征在于：包括机箱以及设置在机箱内的节电装置本体，所述节电装置本体包括：控制单元，通过采样单元自动检测电网中谐波，反馈到控制芯片中，使其输出大小相等方向相反的补偿电流抵消电网中的谐波电流；

安全保护装置，通过使用低压控制回路提高手工操作的安全性；

旁路控制单元，通过控制接触器组的吸合来控制对旁路/节电的切换；

稳压装置，当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动；

采样单元，自动检测电网中的电流信号；

浪涌治理装置，用于抑制瞬变电流电压；

旁路切换控制键，设置在机箱外且用于手动切换旁路/节电状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于动态滤除谐波的节电装置，其特征在于：稳压装置使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。

3.根据权利要求1所述的一种用于动态滤除谐波的节电装置，其特征在于：浪涌治理装置用于抑制节电装置本体启停时或受雷击所产生大电流对电网的冲击，从而抑制瞬变电流电压。

4.根据权利要求1所述的一种用于动态滤除谐波的节电装置，其特征在于：所述节电装置本体还具有自动反馈功能，通过对检测到的谐波电流和主控电路输出的补偿电流进行闭环比较后，输出反馈信号至主控电路，使控主电路的输出跟随检测到的谐波电流的变化而变化，实现谐波的动态补偿。

说明书

一种用于动态滤除谐波的节电装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种节电装置，具体讲是一种用于动态滤除谐波的节电装置。

背景技术

[0002] 伴随着国民经济的快速发展，现代社会生产、生活中大量非线性负载的应用，使得在某个用电系统或整个电网系统中存在的大量的谐波含量，使用电设备产生附加的谐波损耗，影响着设备的正常运行，并降低了设备的效率。

[0003] 目前，治理谐波应用最广的是使用无源滤波器，无源滤波器又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可主要对3、5、7次的谐波进行滤除。无源滤波器虽然具有结构简单、成本低廉等优势，但是仍然存在较多的缺陷，因为其采用电容和电抗组成某次谐波低通回路，每一次谐波成分就需要一个滤波回路，所以滤除次数非常有限；无源滤波器受系统阻抗影响严重，存在谐波放大和共振的危险；无源滤波器的响应速度较慢，负载的变化较大时会对对补偿效果有较大影响；当谐波量大于补偿能力时，无源滤波器可能因为超载而损坏；所以无源滤波器只适用于系统简单、稳定、负载变化不大的谐波源负载。

发明内容

[0004] 鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于：提供一种用于动态滤除谐波的节电装置。

[0005] 本发明的技术解决方案是：一种用于动态滤除谐波的节电装置，包括机箱以及设置在机箱内的节电装置本体，所述节电装置本体包括：

[0006] 控制单元，通过采样单元自动检测电网中谐波，反馈到控制芯片中，使其输出大小相等方向相反的补偿电流抵消电网中的谐波电流；

[0007] 安全保护装置，通过使用低压控制回路提高手工操作的安全性；

[0008] 旁路控制单元，通过控制接触器组的吸合来控制对旁路/节电的切换；

[0009] 稳压装置，当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动；

[0010] 采样单元，自动检测电网中的电流信号；

[0011] 浪涌治理装置，用于抑制瞬变电流电压；

[0012] 旁路切换控制键，设置在机箱外且用于手动切换旁路/节电状态。

[0013] 进一步地，稳压装置使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。

[0014] 进一步地，浪涌治理装置用于抑制节电装置本体启停时或受雷击所产生大电流对电网的冲击，从而抑制瞬变电流电压。

[0015] 进一步地，所述节电装置本体还具有自动反馈功能，通过对检测到的谐波电流和主控电路输出的补偿电流进行闭环比较后，输出反馈信号至主控电路，使控主电路的输出跟随检测到的谐波电流的变化而变化，实现谐波的动态补偿。

[0016] 应用本发明所提供的一种用于动态滤除谐波的节电装置，其有益效果是：能够通过自身的检测装置及时检测出电网中的谐波含量，通过反馈系统输出精确的补偿电流注入到电网中，从而消除电网中的谐波，同时装置自带旁路控制单元，通过控制接触器组的吸合来控制对旁路/节电的切换，在治理电网谐波的同时还能够有效的抑制浪涌和稳定电压。

附图说明

[0017] 图1为本发明的整体结构示意图；

[0018] 图2为本发明的一个内部结构示意图；

[0019] 图3为本发明的另一个内部结构示意图。

[0020] 图中所示：1-机箱，2-节电装置本体，21-控制单元，22-安全保护装置，23-旁路控制单元，24-稳压装置，25-采样单元，26-浪涌治理装置，27-旁路切换控制键。

具体实施方式

[0021] 为比较直观、完整地理解本发明的技术方案，现就结合本发明附图进行非限制性的特征说明如下：

[0022] 如图1-图3所示，一种用于动态滤除谐波的节电装置，包括机箱1以及设置在机箱1内的节电装置本体2，节电装置本体2包括：

[0023] 控制单元21，通过采样单元25自动检测电网中谐波，反馈到控制芯片中，使其输出大小相等方向相反的补偿电流抵消电网中的谐波电流；

[0024] 安全保护装置22，通过使用低压控制回路提高手工操作的安全性；

[0025] 旁路控制单元23，通过控制接触器组的吸合来控制对旁路/节电的切换，当节电装置本体2自身发生故障时，会自动切换到旁路状态，恢复用电设备原始的运行状态，不会影响设备的运行及生产；

[0026] 稳压装置24，当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动；

[0027] 采样单元25，自动检测电网中的电流信号；

[0028] 浪涌治理装置26，用于抑制瞬变电流电压；

[0029] 旁路切换控制键27，设置在机箱1外且用于手动切换旁路/节电状态。

[0030] 稳压装置24使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。

[0031] 浪涌治理装置26用于抑制节电装置本体2启停时或受雷击所产生大电流对电网的冲击，从而抑制瞬变电流电压，保护用电设备的安全性。

[0032] 节电装置本体2还具有自动反馈功能，通过对检测到的谐波电流和主控电路输出的补偿电流进行闭环比较后，输出反馈信号至主控电路，使控主电路的输出跟随检测到的谐波电流的变化而变化，实现谐波的动态补偿。

[0033] 节电装置本体2还具有自动检测功能，通过电流传感器(图中未示)，可以实时监控检测到电网中的谐波电流。

[0034] 本发明所提供的一种用于动态滤除谐波的节电装置，它适用于系统复杂、负载变化频繁、负载种类多样化的谐波源负载系统，能够通过自身的检测装置及时检测出电网中的谐波含量，通过反馈系统输出精确的补偿电流注入到电网中，从而消除电网中的谐波，同时装置自带旁路控制单元23，通过控制接触器组的吸合来控制对旁路/节电的切换，在治理电网谐波的同时还能够有效的抑制浪涌和稳定电压。同时，本发明滤波范围广，单机可滤除2-60次全频谱谐波电流，设备与系统间不存在谐波放大和共振的危险，设备响应时间较快，因此负载的变化对补偿效果影响较小，当谐波量大于补偿能力时，本设备不会因为超载而损坏，会始终保持满负荷输出。

[0035] 当然，以上仅为本发明的较佳实施例而已，非因此即局限本发明的专利范围，凡运用本发明说明书及图式内容所为之简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的专利保护范围之内。