[发明专利]基于PFC电路的谐波抑制方法、装置及变频设备

说明书

本发明公开了一种基于PFC电路的谐波抑制方法、装置及变频设备。所述谐波抑制方法包括：获取在一个采样周期T内PFC电路母线上的瞬时电流和PFC电路的输入电压；获取在一个采样周期T内瞬时电流的最大峰值和电流有效值；根据所述最大峰值和所述电流有效值确定谐波因子;根据所述电流有效值和所述输入电压U_AV确定输入功率；将所述谐波因子与谐波因子阈值作比较，将所述输入功率与功率阈值作比较；根据比较结果执行变载频模式或者执行固有载频模式。应用本发明，能够在不增加硬件成本的基础上达到抑制谐波的目的。

技术领域

本发明属于电力电子控制技术领域，具体地说，是涉及基于PFC电路的谐波抑制方法、装置及变频设备。

背景技术

功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，功率因数值越大，代表电力利用率越高。为提高电力系统的利用率，目前变频设备中普遍采用功率因数校正（PFC）技术提高设备功率因数。

PFC校正技术采用PFC电路，通过使“零”电压点浮动，控制整流硅桥输出端的电压始终跟随输入端的电压，整流电路中的二极管始终处于导通状态，使得电源侧的输入电流不出现脉冲，而是平滑的，达到抑制谐波的目的，进而提高功率因数，减少无功功率。

现有变频设备使用PFC校正技术时，载波频率为固定频率值。而且，载波频率一般是根据电路中磁性元件的大小而设定的。如果载波频率高，电路中磁性元件体积较小，电流波形平滑，正弦性好，这样产生的谐波小，干扰小。但是，较高的载波频率，会使得主电路开关损耗、主二极管反向恢复损耗及驱动损耗都会增加，尤其是主电路开关损耗的增加，产生散热、工作稳定性等问题。为了减少损耗的增加以及稳定性等问题的发生，变频设备中的载波频率都不能设置过大。而载波频率的限制，使得通过PFC技术抑制谐波的作用变弱，导致变频设备谐波测试不合格。为解决该问题，通常需要选用更大的滤波器，或者选用谐波补偿装置，又增加了电路复杂性和设备整机成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于PFC电路的谐波抑制方法和装置，在不增加硬件成本的基础上达到抑制谐波的目的。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种基于PFC电路的谐波抑制方法，包括：

获取在一个采样周期T内PFC电路母线上的瞬时电流i(t)和PFC电路的输入电压U_AV；t=1,2，……，T-1，T；

获取在一个采样周期T内瞬时电流的最大峰值I_AP和电流有效值I_AV：

，；

根据所述最大峰值I_AP和所述电流有效值I_AV确定谐波因子X_F：X_F=I_AP/I_AV;

根据所述电流有效值I_AV和所述输入电压U_AV确定输入功率P：P=U_AV×I_AV；

将所述谐波因子X_F与谐波因子阈值X_IN作比较，将所述输入功率P与功率阈值P_Z作比较；

在满足：X_F＞X_IN，且P＞P_Z时，进入变载频模式，将PFC的载波频率调整为变载波频率F₁；否则，执行固有载频模式，PFC的载波频率为固有载波频率F₀；F₁＞F₀。