旋转电磁型电能质量综合控制装置
专利汇可以提供旋转电磁型电能质量综合控制装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且旋转电磁型 电能 质量 综合控制装置，本 发明 属于 电机 和电 力 电子 技术领域。它克服了 现有技术 的电能质量控制装置因采用功率 半导体 器件，提高了装置的成本、降低了装置的可靠性和过载能力、会产生新的谐波干扰的 缺陷 。它包括一号和二号绕线型 转子 感应电机、一号和二号逆变器、 整流器 、 变压器 和主 控制器 ，整流器的输出端连接一号和二号逆变器的输入端，一号逆变器的输出端连接一号绕线型转子感应电机的转子绕组，二号逆变器的输出端连接二号绕线型转子感应电机的转子绕组，两个绕线型转子感应电机的转子固定为同轴旋转，二号绕线型转子感应电机的 定子 绕组连接在变压器的原边绕组上，一号逆变器、二号逆变器和整流器的受控端分别连接在 主控制器 的输出端上。，下面是旋转电磁型电能质量综合控制装置专利的具体信息内容。
1.旋转电磁型电能质量综合控制装置，其特征在于它包括一号绕线型转 子感应电机(1)、二号绕线型转子感应电机(2)、一号逆变器(3)、二号逆变 器(4)、整流器(5)、变压器(6)和主控制器(7)，整流器(5)的正极输出 端连接一号逆变器(3)的正极输入端和二号逆变器(4)的正极输入端，整流 器(5)的负极输出端连接一号逆变器(3)的负极输入端和二号逆变器(4) 的负极输入端，一号逆变器(3)的三相输出端连接一号绕线型转子感应电机 (1)的三相转子绕组，二号逆变器(4)的三相输出端连接二号绕线型转子感 应电机(2)的三相转子绕组，一号绕线型转子感应电机(1)的电机轴与二号 绕线型转子感应电机(2)的转子固定为同轴旋转，二号绕线型转子感应电机 (2)的三相定子绕组连接在变压器(6)原边三相绕组的一端上，变压器(6) 原边三相绕组的另一端连接在一起，一号逆变器(3)、二号逆变器(4)和整 流器(5)的受控端分别连接在主控制器(7)的三个输出端上。
2.根据权利要求1所述的旋转电磁型电能质量综合控制装置，其特征在 于它还包括离合器(9)和原动机(12)，原动机(12)的发动机轴通过离合器 (9)固定在一号绕线型转子感应电机(1)的转子轴端或二号绕线型转子感应 电机(2)的转子轴端以实现同轴旋转。
3.根据权利要求2所述的旋转电磁型电能质量综合控制装置，其特征在 于原动机为燃气发动机、风力发动机或水轮发动机。
4.根据权利要求1所述的旋转电磁型电能质量综合控制装置，其特征在 于它还包括惯性轮(11)，惯性轮(11)设置在一号绕线型转子感应电机(1) 的转子轴上或二号绕线型转子感应电机(2)的转子轴上。
技术领域
本发明涉及一种电能质量控制装置，属于电机和电力电子技术领域。
背景技术
用于补偿无功功率的典型装置有静止无功补偿器和静止无功发生器。用于 补偿谐波的典型装置有电力有源滤波器。用于电力系统潮流控制的典型装置为 统一潮流控制器，统一潮流控制器的主要结构如图1所示，它包括通过公共直流 端相连接的两个电压源变流器，其中一个变流器通过耦合变压器与输电线路并 联连接；另一个变流器通过一个交流变压器被串入输电线路中，两个变流器的 直流电压由一个公共电容器提供。统一潮流控制器的基本思想是用一种统一的 电力电子控制装置，仅仅通过控制规律的变化，就能对线路电压、阻抗、相位 等电力系统基本参数同时控制，从而能分别或同时实现并联补偿、串联补偿、 移相等几种不同的功能。
但是由于静止无功补偿器、静止无功发生器、电力有源滤波器以及统一潮 流控制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，还会产生新的谐波干扰。
发明内容
本发明的装置工作时，整流器5的三相输入端连接在电网10的三相电路中， 一号绕线型转子感应电机1的三相定子绕组连接在电网10的三相电路中，变压 器6的副边线圈串联在电网10的三相电路中，主控制器7检测电网10的电压、 电流、相位、谐波等参数。
本发明提出的旋转电磁型电能质量综合控制装置能够实现电网的潮流控 制，能够补偿电网的有功功率、无功功率，还能抑制和隔离谐波，补偿电压闪 变与瞬间跌落，作为备用电源发电或利用风能、水能发电，以及作为UPS(不间 断电源)使用，具有成本低、可靠性高、过载能力强以及不产生新的谐波干扰 等特点，能够实现能量变换装置及电能质量控制装置的多功能与高性能的高度 集成，因此在电力系统中具有良好的应用前景。本发明对电网的潮流控制、有 功功率和无功功率的补偿、谐波的抑制和隔离都是通过感应电机来实现的，只 是在为感应电机提供励磁电流时使用了小容量的电力电子器件，利用了电机本 体价格低、抗过载能力强、能抑制谐波等优点，因此成本低、过载能力强，不 会产生新的谐波。
附图说明
图1是现有技术的统一潮流控制器的结构示意图，图2是本发明的结构示 意图，图3是实施方式二的结构示意图，图4是实施方式四的结构示意图。
具体实施方式
当本实施方式的旋转电磁型电能质量综合控制装置运行在潮流控制模式 时，一方面根据电网的运行状态，控制一号逆变器3、二号逆变器4输出直流励 磁电流的大小，来调节一号绕线型转子感应电机1输出的无功功率以及二号绕 线型转子感应电机2定子绕组输出电压的大小；另一方面，控制一号逆变器3 的输出瞬时频率，调整一号绕线型转子感应电机1(二号绕线型转子感应电机2) 的转子瞬时转速，进而调整二号绕线型转子感应电机2定子绕组输出电压的相 位；同时根据电网和负载的谐波状态，控制一号逆变器3输出电流中频率为6kf (k为自然数；f为电网频率)交流分量的大小，来调节一号绕线型转子感应电 机1定子绕组中频率为(6k±1)f的谐波电流的大小，进而抵消电网及负载侧产生 的频率为(6k±1)f的谐波电流。
当本实施方式的旋转电磁型电能质量综合控制装置运行在无功功率补偿模 式时，一方面根据电网和负载的无功状态，控制一号逆变器3输出电流直流分 量的大小，来调节能量变换装置输出的无功功率；同时根据电网和负载的谐波 状态，控制二号绕线型转子感应电机2输出电流中频率为6kf(k为自然数；f 为电网频率)交流分量的大小，来调节一号绕线型转子感应电机1定子绕组中 频率为(6k±1)f的谐波电流的大小，进而抵消电网及负载侧产生的频率为 (6k±1)f的谐波电流。
当电网的有功功率过剩、不足或电网发生故障停止向负载供电时，旋转电 磁型电能质量综合控制装置运行在有功功率补偿模式，控制一号逆变器3、二号 逆变器4输出电流的频率，来控制一号绕线型转子感应电机1、二号绕线型转子 感应电机2转子速度的大小，把电网过剩的电能转换为转子的旋转动能，或把 转子的旋转动能转化为电网频率的交流电能，供给电网或负载。
具体实施方式二：下面结合图3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：它还包括离合器9和原动机12，原动机12的发动机轴通过 离合器9固定在一号绕线型转子感应电机1的转子轴端或二号绕线型转子感应 电机2的转子轴端以实现同轴旋转。当电网和负载需要连续补偿有功功率时， 旋转电磁型电能质量综合控制装置运行在发电机模式，可以利用原动机驱动感 应电机的转子，通过控制一号逆变器3输出电流的大小和频率，即使原动机的 速度发生变动，也能够向电网和负载输出频率恒定的有功功率，实现不间断供 电，或者利用风能、水能等能源补充供电。其它组成和连接方式与实施方式一 相同。
具体实施方式三：本实施方式与实施方式二的不同点是：原动机为燃气发 动机、风力发动机或水轮发动机等动力装置。其它组成和连接方式与实施方式 二相同。
具体实施方式四：下面结合图4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：它还包括惯性轮11，惯性轮11设置在一号绕线型转子感应 电机1的转子轴上或二号绕线型转子感应电机2的转子轴上。可以根据系统需 要通过把惯性轮与电机的转子轴相连，来增加系统的惯量，提高系统的有功功 率调节能力。其它组成和连接方式与实施方式一相同。
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