本發(fā)明提出一種濾波器，涉及工業(yè)變電設備領域，具體涉及一種工業(yè)濾波器。
背景技術：
1、工業(yè)使用的濾波器是電源濾波器，主要由電阻、電容和電感等組成，只允許特定頻率范圍的電信號通過，從而使交流電的電壓趨于平穩(wěn)，保證電力設備的穩(wěn)定運行。
2、電源濾波器在長時間的接通使用中會持續(xù)發(fā)熱，因此很多工業(yè)濾波器會設置風扇與散熱翅翼幫助散熱，但是一方面風扇是直接連通電源，只要濾波器開啟就會同步開啟，不同季節(jié)存在能量浪費的問題，其次現(xiàn)有濾波器的發(fā)熱部位集中，單一的風扇系統(tǒng)降溫效率不理想，并且風扇的運行還容易導致散熱翅翼等結(jié)構(gòu)上附著大量灰塵影響散熱效果。
3、因此，本領域技術人員提出一種工業(yè)濾波器，提出對現(xiàn)有電源濾波器的改進方案，通過諧波分流原理分散發(fā)熱源，再通過對散熱系統(tǒng)的改進減少灰塵進入。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種工業(yè)濾波器，采用諧波分流的方式布設濾波器電路，使各元件僅處理特定頻段的諧波，避免單一元件因全頻段電流疊加而過載發(fā)熱，再殼體內(nèi)設置水箱，通過比熱容大的液體延緩升溫，相應設置關聯(lián)水箱內(nèi)液體溫度變化進行調(diào)節(jié)的風扇，自動控制風扇的轉(zhuǎn)速，另外還設置有離心機構(gòu)進行空氣中灰塵的過濾，減少進入殼體內(nèi)的灰塵。
2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種工業(yè)濾波器，包括殼體，所述殼體內(nèi)安裝濾波器的電路板等電子元件設備，所述殼體側(cè)面設置有風扇，主要通過所述風扇加快內(nèi)外空氣流動，以幫助所述殼體內(nèi)電子元件的散熱。
3、但是現(xiàn)有技術的工業(yè)濾波器中所述風扇直接串聯(lián)在電源上，隨著濾波器的使用風扇持續(xù)開啟狀態(tài)，但是在不同季節(jié)對所述風扇的需求不一樣，即使配合人工控制的開閉也很難做到隨使用需要調(diào)節(jié)所述風扇轉(zhuǎn)速，不但存在能量的損耗，也不利于對濾波器的散熱保護。
4、基于此，本領域技術人員需要對現(xiàn)有濾波器的散熱系統(tǒng)進行改進，使所述風扇可以隨著殼體內(nèi)溫度的變化自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，同時分散濾波器的發(fā)熱元件，并避免大量空氣流動造成的灰塵附著問題。
5、首先，采用諧波分流的方式布設濾波器電路，使各元件僅處理特定頻段的諧波，避免單一元件因全頻段電流疊加而過載發(fā)熱，使得所述殼體內(nèi)的發(fā)熱源分散，更容易通過加速空氣流動進行降溫。
6、優(yōu)選的，所述諧波分流前級采用lc濾波器抑制中低頻諧波，后級串聯(lián)lcl濾波器處理高頻殘余諧波，電容cf與電感l(wèi)2協(xié)同作用將高頻電流分流至電容支路。
7、lc濾波器主要針對中低頻諧波，其傳遞函數(shù)衰減斜率為-40db/dec，可快速抑制低頻諧波。
8、lcl濾波器通過電感-電容-電感的級聯(lián)，在高頻段提供更強的衰減能力，同時總電感量需求顯著低于單一l型濾波器。
9、混合結(jié)構(gòu)通過分頻段濾波，使不同元件分別處理特定頻段的諧波，避免單一元件承擔全頻段濾波壓力，從而降低損耗。
10、混合濾波器的核心在于阻抗匹配與諧波分流：
11、高頻諧波分流：lcl濾波器中，電容支路對高頻諧波呈現(xiàn)低阻抗，將高頻電流從電感支路旁路至電容，減少流經(jīng)電感的諧波電流。
12、例如：開關頻率附近的諧波電流通過cf分流，降低電感l(wèi)1和l2的電流有效值，從而減少銅損。
13、低頻諧波抑制：lc濾波器通過二階衰減抑制中低頻諧波，降低主電感的容量需求，避免因電感值過大導致磁芯損耗上升。
14、通過這種分流機制，混合結(jié)構(gòu)使各元件僅處理特定頻段的諧波，避免單一元件因全頻段電流疊加而過載發(fā)熱。
15、單一lcl濾波器的電感總損耗為i12r1+i22r2；
16、混合結(jié)構(gòu)中，lc部分承擔部分低頻諧波，lcl部分的i1、i2有效值降低，總損耗減少30％～50％。
17、設計關鍵點：
18、參數(shù)匹配：需確保lc與lcl的諧振頻率錯開，避免阻抗沖突導致諧振風險。
19、電容選型：lcl的cf需滿足高頻分流需求，同時避免容值過大引起無功功率問題。
20、通過分頻濾波和諧波分流，混合結(jié)構(gòu)在降低元件損耗的同時兼顧濾波性能，適用于高功率密度、低散熱需求的工業(yè)場景。
21、
22、
23、lc濾波器的諧振頻率需低于lcl濾波器的諧振頻率，避免頻段重疊導致諧振放大。
24、公式：
25、lc諧振頻率
26、lcl諧振頻率
27、需滿足fres，lc＜fres，lcl。
28、cf容值需足夠小，避免引入過多無功功率，同時足夠大以提供高頻低阻抗路徑。
29、所述殼體內(nèi)側(cè)設置有水箱，所述水箱內(nèi)儲存液體，利用液體比熱容大的原理吸收熱能延緩升溫，同時液體溫度變化直接反映為體積的變化。
30、所述水箱關聯(lián)設置有滑動變阻器，所述風扇通過滑動變阻器串聯(lián)在主電路中，所述水箱中液體的體積變化驅(qū)動滑動變阻器相應改變接入風扇的電阻值，實現(xiàn)依照所述殼體內(nèi)側(cè)溫度變化自動調(diào)節(jié)風扇轉(zhuǎn)速的目的，此處也可以替換成溫度傳感器，但是溫度傳感器沒有所述水箱的吸熱作用。
31、所述殼體的側(cè)面設置有離心機構(gòu)，在所述風扇轉(zhuǎn)動時形成向殼體內(nèi)側(cè)的氣流，外部空氣經(jīng)過離心機構(gòu)進入所述殼體的過程中逐漸甩出質(zhì)量較大的灰塵顆粒，減少進入所述殼體的灰塵數(shù)量。
32、優(yōu)選的，所述水箱側(cè)面通過軟管固定有液柱，通過所述液柱可以更精準地反映水箱中液體溫度變化導致的體積變化，進而精細控制所述滑動變阻器接入電路的電阻值。
33、所述液柱內(nèi)側(cè)通過活塞滑動設置有進位桿，所述滑動變阻器關聯(lián)進位桿設置，所述進位桿隨著液柱中液體體積變化發(fā)生進位，通過所述進位桿的進位調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路的電阻值。
34、優(yōu)選的，所述水箱的頂部設置有排氣閥，通過所述排氣閥排出水箱中液體蒸發(fā)造成的氣泡，避免氣泡影響液柱高度。
35、所述進位桿端部鉸接連接有鉸桿，所述滑動變阻器的滑動端通過鉸桿驅(qū)動，所述進位桿通過鉸桿關聯(lián)控制滑動變阻器的滑片移動，可以利用杠桿原理，避免阻力影響調(diào)節(jié)精度。
36、優(yōu)選的，所述鉸桿遠離進位桿的一端鉸接有齒條，所述齒條一側(cè)嚙合設置有齒輪，所述滑動變阻器的彈片通過齒輪嚙合驅(qū)動。
37、進一步的，所述鉸桿采用齒輪齒條嚙合方式驅(qū)動滑動變阻器滑塊移動，避免所述鉸桿發(fā)生弧形轉(zhuǎn)動導致滑動變阻器滑片移動距離的變化。
38、優(yōu)選的，所述齒條背離齒輪一側(cè)設置有抵緊塊，所述抵緊塊側(cè)面抵緊設置有彈簧，所述齒條通過彈簧抵緊的抵緊塊保證嚙合，同時方便所述鉸桿轉(zhuǎn)動時發(fā)生齒條角度變化影響嚙合驅(qū)動。
39、優(yōu)選的，所述離心機構(gòu)包括螺旋進氣管，所述螺旋進氣管固定連接在殼體的側(cè)面，所述螺旋進氣管由上向下設置，避免降雨導致進水，另外螺旋形狀的所述螺旋進氣管使吸入的空氣旋轉(zhuǎn)離心，質(zhì)量較大的灰塵顆粒被離心力甩出，更加貼近所述螺旋進氣管的外側(cè)壁。
40、所述螺旋進氣管的外圈側(cè)壁貫穿開設有離心拋投口，灰塵顆粒以及少部分空氣通過所述離心拋投口甩出螺旋進氣管，從而減少進入所述殼體的灰塵。
41、優(yōu)選的，所述螺旋進氣管的外壁對應離心拋投口固定有簧片，所述簧片的內(nèi)壁設置有導向塊，自所述離心拋投口甩出的空氣及灰塵通過導向塊沿著簧片減速，降低高速空氣產(chǎn)生的噪音，同時避免灰塵顆粒對周圍行人造成困擾。
42、本發(fā)明公開了一種工業(yè)濾波器，其具備的有益效果如下：
43、1、該工業(yè)濾波器，通過諧波分流原理布設濾波器的電路，分散濾波器內(nèi)的發(fā)熱源，更方便通過加速氣流的方式幫助散熱，另外殼體內(nèi)設置水箱，利用液體的比熱容吸收熱能，同時通過液體吸收熱能后溫度變化造成的體積變化調(diào)節(jié)風扇的電流，實現(xiàn)風扇功率與濾波器溫度的關聯(lián)控制，減少風扇的能量損耗，進一步的，還設置有螺旋進氣管處理風扇吸入的空氣，減少進入濾波器內(nèi)部的灰塵。
44、2、該工業(yè)濾波器，殼體內(nèi)側(cè)設置水箱，通過水箱中的液體吸收濾波器產(chǎn)生的熱能，增加設備對元件發(fā)熱的抗性，并通過水箱中液體溫度的變化相應調(diào)節(jié)與風扇串聯(lián)的滑動變阻器接入電路的電阻值，依照濾波器的實際溫度自適應控制風扇的轉(zhuǎn)速，降低風扇持續(xù)運轉(zhuǎn)造成的能量損耗。
45、3、該工業(yè)濾波器，在濾波器殼體內(nèi)設置水箱，利用水箱中液體的比熱容吸收濾波器發(fā)熱，可以一定程度上延緩濾波器的升溫，然后通過水箱中液體吸熱造成的體積變化關聯(lián)調(diào)節(jié)風扇轉(zhuǎn)速，隨著水箱中液體溫度的上升加速風扇轉(zhuǎn)動，進而增加散熱系統(tǒng)的運行功率，比單純依靠溫度傳感器調(diào)節(jié)風扇轉(zhuǎn)速的方式更適用于工業(yè)濾波器使用，不但可以延緩濾波器的快速升溫，也能適應降溫需要自動調(diào)控風扇的運行功率。
46、4、該工業(yè)濾波器，風扇吸入濾波器的空氣經(jīng)過螺旋進氣管，空氣隨著螺旋進氣管運動產(chǎn)生離心力，可以將空氣中質(zhì)量較大的灰塵顆粒逐漸向外側(cè)甩出，通過螺旋進氣管外側(cè)壁開設的離心拋投口將帶有灰塵顆粒的少部分空氣甩出，以減少進入濾波器的灰塵，進一步的，離心拋投口處設置有簧片，甩出螺旋進氣管的帶有灰塵的空氣通過簧片內(nèi)側(cè)導向塊沿著簧片減速，降低離心拋投口處甩出高速氣體造成的噪音。