[實用新型]一種自耦移相的雙三相功率整流電源

在審

• 申請號: 200720170293.3
• 申請日: 2007-08-20
• 公開（公告）號: CN201113810Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 裘錦灼
• 申請（專利權）人: 北京中紡銳力機電有限公司
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M1/14
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉伍堂

技術領域

本實用新型涉及一種雙三相功率整流電源，特別涉及一種針對的負載是調速裝置中兩個功率逆變電路，兩個負載的電壓和功率一樣，同時工作，電氣上是可靠絕緣的自耦移相的雙三相功率整流電源。

背景技術

三相工頻電網供電的功率整流電源，負載一般是調速裝置中功率逆變電路，所需直流電壓較高，功率較大。

直流輸出采用電容濾波的三相橋式整流電源，其某一相輸入電流i1的波形如圖1(a)所示，正負半波各有相距π/3電角度的電流脈沖i0，i0峰值所在處與對整流電源供電的線電壓相位基本一致。如果用線段形式表示i0，就得到圖1中的(b)，線段的長度表示i0基波電流或直流電流的大小。

除了基波電流之外，i1中含有相當大的諧波電流，當i1直接由電網供給時，過大的諧波電流會產生電網公害，既增加供電設備和線路的功耗，又會引起供電電壓的畸變，影響別的用電裝置的工作。所以必須減小網側供電電流的諧波電流。

i1諧波電流的大小與電流脈沖i0的形狀有關，圖2(a)是放大了的電流脈沖的波形，導通角小于π/3電角度。如果三相橋式整流電源的直流輸出處串聯直流電抗器，或者在三相交流輸入上串聯交流電抗器，則電流脈沖i0的波形變為圖2中的(b)或(c)，i0以及i1的諧波電流都有所減小。

電流脈沖i0中含有直流分量，基波分量和各種諧波分量，但電流i1中只含有基波和6m±1次諧波分量(m為正整數)，其他諧波理論上已消去。這是由i1的脈沖組成所決定的，可見適當改變脈沖組成也是有效減小諧波電流的辦法。

采用包含兩個三相橋式整流單元的雙三相整流電源，經過整流變壓器的轉換，盡管三相橋式整流單元的輸入電流仍為i1，但網側供電電流已變為i2。i2的脈沖組成如圖3(a)或(b)所示，正負半波各有間距π/3電角度的六個脈沖，且線段的頂端包絡線為一正弦波。分析表明，i2只含有基波和12m±1次諧波(m為正整數)。

并聯式的雙三相整流電源的電路如圖4所示，兩個橋式整流單元U1和U2的直流輸出并聯，共同向濾波電容和負載提供電流。串聯式的雙三相整流電源稍有不同，接有濾波電容的兩個三相橋式整流單元的輸出串聯，向負載輸出的直流電壓相加。

在雙三相整流電源中，三相橋式整流單元U1和U2的三相電源由整流變壓器廠的付邊分組供給。兩組付邊繞組間絕緣，所供給的線電壓大小相等，相位均勻地錯開π/6電角度。變壓器T的原邊一般與付邊絕緣，原付邊間變比適當選取，相位上則無要求，圖3中(a)者電網相電壓與付邊線電壓間相位差為零，(b)者則為π/12電角度。

整流變壓器T的原付邊繞組可采用多種接法，圖4中原邊采用三角形，付邊則為帶延長的三角形，兩組付邊繞組的結構元素一樣，只是延長邊不同，呈轉向相反的對稱。

為了進一步減小網側供電電流的諧波分量，整流變壓器T的付邊有一定的盡可能相等的漏感。漏感的作用相當于三橋橋式整流單元U1和U2的三相輸入上串聯交流電抗器，可以減小電流脈沖i0的諧波電流。

在圖4所示雙三相整流電源中，三相電網輸入處接有限制上電電流過大的電路，上電時電阻R接入，上電完畢后，接觸器KM的觸點把R短接。電阻R的接入還使整流電源的直流輸出電壓緩慢上升，防止上電過程中產生過電壓。

上述雙三相整流電源的技術性能相當好，網側供電電流的諧波電流小，電源的功率因數和效率高，性能很可靠，存在的缺點是負載功率全部通過整流變壓器T轉換，T的容量大，體積和重量大，同時電源的成本也大。

實用新型內容

本實用新型所要解決技術問題是提供一種針對的負載是調速裝置中兩個功率逆變電路，兩個負載的電壓和功率一樣，同時工作，電氣上是可靠絕緣的，網側供電電流的諧波電流小，所用變壓器的容量小的自耦移相的雙三相功率整流電源。

本實用新型所述的自耦移相的雙三相功率整流電源，包括兩個三相橋式整流單元，一個三相變壓器和直流濾波元件，其在電網的三相輸入上串聯移相電源。

本實用新型所述的自耦移相的雙三相功率整流電源，所述的兩組三相電源輸入上串聯的移相電源采用單移的形式，即一組電源由電網直接供給，另一組電源由電網三相輸入上串聯移相電源，線電壓大小和電網線電壓相等，相位移動π/6電角度。

本實用新型所述的自耦移相的雙三相功率整流電源，所述的兩組三相電源輸入上串聯的移相電源采用雙移的形式，即兩組電源的電網三相輸入上串聯有移相電源，兩組電源輸出的線電壓，相位上對電網線電壓方向相反地移動π/12電角度。