电磁兼容性滤波器制造技术

变速传动系统被布置以接收在固定的输入电压幅值和频率下的输入电力，且提供在可变电压和可变频率下的电力。变速传动(104)包括转换器(201、206)，其连接到AC源(102)以将输入电压转换成升压的DC电压。连接到转换器(201、206)的DC链路(204)对来自转换器级的DC电压进行滤波。逆变器(206)将DC链路电压转换成可变电压和可变频率AC电力。电磁兼容性(EMC)滤波器(50)包括转换器的每一输入相的从相到地电路的串联RC电路(51)。RC电路包括在转换器相与地(22)之间的与电容器(52)串联连接的电阻器(54)。EMC滤波器(50)连接到转换器(201、206)的线路侧。电感器(16)连接于输入源(102)与EMC滤波器(50)之间。波器(50)之间。波器(50)之间。

【技术实现步骤摘要】
电磁兼容性滤波器
[0001]本申请是国际申请日为2015年12月8日、国际申请号为PCT/US2015/064447、国家申请号为201580056873.7、专利技术名称为“电磁兼容性滤波器”的中国专利技术专利申请的分案申请。

技术介绍

[0002]本申请大体涉及一种电磁兼容性(EMC)滤波器。本申请更具体地涉及一种用于在变速传动(VSD)中使用的电磁兼容性滤波器。
[0003]用于加热、通风、空气调节和制冷(HVAC&R)应用的变速传动(VSD)通常包括整流器或转换器、DC链路和逆变器。与常规VSD相比，纳入有源转换器技术以提供功率因数校正和减少的输入电流谐波的VSD还产生到电动机定子绕组的显著更高水平的共模RMS和峰到峰电压。
[0004]VSD产生相对于地的共模噪声，这可造成对无线电设备和传输的干扰。为了减少或消除由VSD产生的噪声，有必要通过给予共模噪声在VSD内的循环路径来抑制共模噪声。此滤波器为共模噪声形成小环路区域，由此减少干扰。
[0005]通常，EMC滤波器与VSD一起使用以减少电磁噪声在VSD与干线供电源之间的传送。EMC滤波器包括与VSD输入端串联连接的大电感器。此类EMC滤波器降低了VSD的总效率(因为磁性损失)，且进一步增大VSD的成本和大小。
[0006]其他特征和优势将从本说明书变得显而易见。公开的教导延及落在权利要求书的范围内的那些实施例，不管其是否实现前述需求中的一个或多个

技术实现思路

[0007]一个实施例涉及一种用于变速传动的新实施的电磁发射滤波器。此滤波器可在无源前端VSD或有源前端VSD上使用。所述变速传动系统被布置以接收在固定AC输入电压幅值和频率下的输入AC电力，且提供在可变电压和可变频率下的输出AC电力，所述变速传动包括：转换器级，其连接到提供输入AC电压的AC电源，所述转换器级被配置以将输入AC电压转换成升压的DC电压；DC链路，其连接到转换器级，所述DC链路被配置以对来自转换器级的升压的DC电压进行滤波且存储；逆变器级，其连接到DC链路，所述逆变器级被配置以将来自DC链路的升压的DC电压转换成具有可变电压和可变频率的输出AC电力；和电磁兼容性(EMC)滤波器；所述EMC滤波器包括转换器部分的每一输入相的从相到地电路的串联RC电路，每一RC电路包括在转换器部分的每一相与地之间与电容器串联连接的电阻器；所述EMC滤波器在转换器的线路侧上连接到转换器；和线路侧电感器，其连接于输入AC源与EMC滤波器之间。
[0008]另一实施例涉及一种用于VSD的EMC滤波器。所述EMC滤波器包括转换器部分的每一输入相的从相到地电路的串联RC电路，每一串联RC电路包括在转换器部分的每一相与地之间与电容器串联连接的电阻器。所述EMC滤波器在转换器的线路侧上连接到转换器；并且线路侧电感器连接于输入AC源与EMC滤波器之间。
[0009]通常，EMC滤波器形成必须与VSD输入端串联连接的庞大电感器，由此增大了VSD的成本和大小。本公开的滤波器连接于功率电子器件输入端与地之间。这为所产生的噪声产生非常小的回路区域。所述滤波器还利用电路寄生和现有滤波电感器来制造滤波器。其允许滤波器小且成本非常低。
[0010]一个优势为减小与作为VSD的操作的结果而在AC电源处存在的传导的电磁干扰和射频干扰相关联的共模和差模电流。
[0011]替代示例性实施例涉及如可能大体在权利要求书中叙述的其他特征和特征的组合。
附图说明
[0012]图1A和图1B说明示例性系统配置。
[0013]图2A和图2B说明VSD的不同实施例。
[0014]图3大体说明使用图1A和图2A的系统配置和VSD的制冷或冷冻器系统的一个实施例。
[0015]图4为输入滤波器的元件的示意图。
[0016]图5为具有输出滤波器(具有EMC滤波器)和共模/差模输入滤波器电路的变速传动的实施例。
[0017]图6为包括无源转换器的VSD的示例性实施例。
[0018]图7为包括EMC滤波器的共模等效电路。
[0019]图8为展示具有和不具有EMC滤波器的VSD的共模阻抗的曲线图。
[0020]图9展示具有安装于VSD中的EMC滤波器的VSD的电压响应的曲线图。
具体实施方式
[0021]在转向详细说明示例性实施例的图前，应理解，本申请不限于在以下描述中阐述或在图中说明的细节或方法。还应理解，本文中使用的用语和术语只是为了描述的目的，且不应被视为限制性。
[0022]图1A和图1B大体说明系统配置。AC电源102向变速传动(VSD)104供电，VSD对电动机106(见图1A)或多个电动机106(见图1B)供电。电动机106优选地用以驱动制冷或冷冻器系统(大体见图3)的对应的压缩机。AC电源102将单相或多相(例如，三相)固定电压和固定频率AC电力从存在于某场所的AC电网或配电系统提供到VSD 104。取决于对应的AC电网，AC电源102优选地可在50Hz或60Hz的线路频率下将200V、230V、380V、460V或600V的AC电压或线路电压供应到VSD 104。
[0023]VSD 104从AC电源102接收具有特定的固定线路电压和固定线路频率的AC电力，且在所要的电压和所要的频率下将AC电力提供到电动机106，所要的电压和所要的频率两者均可改变以满足特定要求。优选地，VSD 104可将具有比电动机106的额定电压和频率更高的电压和频率以及更低的电压和频率的AC电力提供到电动机106。在另一实施例中，VSD 104可再次提供比电动机106的额定电压和频率更高和更低的频率，但只提供相同或较低的电压。电动机106优选地为感应电动机，但可包括能够在可变速度下操作的任一类型的电动机。感应电动机可具有包括两个极、四个极或六个极的任一合适的极布置。
[0024]图2A和图2B说明VSD 104的不同实施例。VSD 104可具有三个级：转换器级202、DC链路级204和具有一个逆变器206(见图2A)或多个逆变器206(见图2B)的输出级。转换器202将来自AC电源102的固定线路频率、固定线路电压AC电力转换成DC电力。DC链路204对来自转换器202的DC电力进行滤波，且提供能量存储组件。DC链路204可由电容器、电感器或其组合构成，上述器件是表现出高可靠率和极低故障率的无源器件。最后，在图2A的实施例中，逆变器206将来自DC链路204的DC电力转换成用于电动机106的可变频率、可变电压AC电力，且在图2B的实施例中，逆变器206在DC链路204上并联连接，且每一逆变器206将来自DC链路204的DC电力转换成用于对应的电动机106的可变频率、可变电压AC电力。逆变器206可为功率模块，所述功率模块可包括通过线接合技术互连的功率晶体管、绝缘栅双极晶体管(IGBT)功率开关和反向二极管。此外，应理解，VSD 104的DC链路204和逆变器206可纳入有与以上论述的组件不同的组件，只要VSD 104的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变速传动系统，所述变速传动系统被配置成接收在固定的AC输入电压幅值和频率下的输入AC电力，且提供在可变电压和可变频率下的输出AC电力，所述变速传动系统包括：转换器，所述转换器适于耦接到提供所述输入AC电压的AC电源，所述转换器被配置成将所述输入AC电压转换成DC电压；DC链路，所述DC链路连接到所述转换器，所述DC链路被配置成对所述DC电压进行滤波并存储来自所述转换器的能量；逆变器，所述逆变器连接到所述DC链路，所述逆变器被配置成将来自所述DC链路的所述DC电压转换成具有所述可变电压和所述可变频率的所述输出AC电力；输入滤波器，所述输入滤波器包括具有三个绕组的三相电感器，每一绕组具有第一端和第二端，所述第一端适于耦接到所述输入AC电力的相，所述第二端耦接到所述逆变器；以及电磁兼容滤波器，所述电磁兼容滤波器在所述电磁兼容滤波器的第三端和第四端之间具有电阻器
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电容器电路，其中所述第三端耦接到所述输入滤波器的绕组的所述第二端中的至少一个，所述第四端直接耦接到接地点，其中不需要所述电磁兼容滤波器载运所述变速传动系统的所有电流，且其中所述电磁兼容滤波器被配置成基本减小在所述转换器由于并联谐振产生噪声的频率范围上的噪声的增益，由此防止来自所述并联谐振的所述噪声穿过所述输入滤波器到达所述AC电源，其中，所述输入滤波器的所述三相电感器被分成线路侧电感器和负载侧电感器，其中所述线路侧电感器和所述负载侧电感器通过电感器分接头部分彼此连接，并且其中所述输入滤波器进一步包括Y形连接在所述电感器分接头部分和附加接地点之间的电容性滤波器元件。2.根据权利要求1所述的变速传动系统，所述电磁兼容滤波器进一步包括第一滤波器端和第二滤波器端，所述第一滤波器端连接到所述输入滤波器绕组的相应第二端，所述第二滤波器端连接到公共接地点。3.根据权利要求2所述的变速传动系统，所述电磁兼容滤波器进一步包括电阻器
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电容器滤波器组，所述第一滤波器端连接到形成Y形配置的所述输入滤波器的绕组的所述相应第二端。4.根据权利要求2所述的变速传动系统，进一步包括作为所述转换器上的接地点的所述公共接地点。5.根据权利要求1所述的变速传动系统，进一步包括具有无源前端的转换器。6.根据权利要求1所述的变速传动系统，进一步包括具有有源前端的转换器。7.一种用于与变速传动一起使用的电磁兼容滤波器，所述变速传动包括适于耦接到输入AC电源的输入端、耦接于所述输入端与转换器之间的输入滤波器，所述电磁兼容滤波器在第一端耦接到所述输入滤波器与所述转换器的接合点，并且在第二端直接耦接到接地点，所述电磁兼容滤波器能够衰减在所述转换器中由于并联谐振产生的噪声的增益，由此防止所述噪声穿过所述输入滤波器到达所述输入AC电源，所述输入滤波器包括线路侧电感器和负载侧电感器，其中所述线路侧电感器和所述负载侧电感器通过电感器分接头部分彼此连接，并且其中所述输入滤波器包括Y形连接在所
述电感器分接头部分和附加接地点之间的电容性滤波器元件。8.根据权利要求7所述的电磁兼容滤波器，进一步包括所述第二端直接耦接到的所述接地点，所述接地点作为所述转换器上的公共接地点。9.一种变速传动系统，所述变速传动系统被配置成接收在固定的AC输入电压幅值和频率下的输入AC电力，并提供在可变电压和可变频率下的输出AC电力，所述变速传动系统包括：转换器，所述转换器适于耦接到提供所述输入AC电压的AC电源，所述转换器被配置成将所述输入AC电压转换成DC电压；DC链路，所述DC链路连接到所述转换器，所述DC链...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿吉特，
申请(专利权)人：江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：