[實用新型]電容儲能整流電源

有效

• 申請號: 200920114825.0
• 申請日: 2009-03-02
• 公開（公告）號: CN201369683Y
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 許鋼燦;倪東波;何衛彬;胡青;任杰;劉雅蓮;車平;劉靜棟
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一五研究所
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02J7/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本實用新型涉及整流電源，更具體說，它涉及一種電容儲能整流電源。

背景技術

水面艦主動聲納等大功率脈沖工作設備在發射時需要瞬時大電流，而目前艦用供電設備和負載大都為感性，感性負載由于反電動勢的影響，導致供電設備、負載不能輸出或接收瞬時大電流，由此會影響發射脈沖的脈沖包絡形狀，影響到精確測量和需要較嚴格幅度包絡控制的發射性能和測量精度。目前一般采用飛輪儲能電源作為大功率直流電源，該方式通過電動機-飛輪-中頻發電機-可控整流輸出直流電壓。飛輪儲能需飛輪作高速旋轉，由于高速旋轉產生機械噪聲，不利于本艦的聲隱身；此外，經二次能量轉換及可控整流后的效率和功率因數也受一定程度影響。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術中的不足，提供一種呈容性、大電流、高效率、大功率的電容儲能整流電源。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。這種電容儲能整流電源，包括電源輸入、合閘緩啟動、雙三相12脈動整流、充電電路、電容儲能、放電電路、充放電控制、電壓采樣，其中電源輸入、合閘緩啟動、雙三相12脈動整流、充電電路、電容儲能、電源輸出依次連接，電容儲能的輸出端過通電壓采樣與充放電控制相連接，電容儲能還與放電電路相連接，充放電控制分別與放電電路、充電電路、雙三相12脈動整流依次串聯。

所述合閘緩啟動包括：電阻Ra、Rb、Rc一端分別與三角形接法三相接入U相連，電阻Ra、Rb、Rc另一端分別連接有第一觸頭，三角形接法三相接入U連接有第二觸頭，三相電源A相、B相、C相設有可與第一觸頭或第二觸頭連接的選擇閘刀。

所述雙三相12脈動整流包括：變壓器T，其中初級為三角形接法三相接入U、次級為三角形接法三相變換Ua和星行接法三相變換Ub，兩組三相全橋整流分別與次級的三角形接法三相變換Ua及星行接法三相變換Ub連接，兩組三相全橋相并聯并設有平衡電抗。

充電電路和放電電路均設有串聯的IGBT模塊，充放電控制內設有IGBT驅動板。

由于采用上述技術方案，本實用新型的電容儲能整流電源通過采用雙三相12脈動整流和大容量電容儲能技術獲得高質量的大電流直流電源，通過IGBT模塊對電容實現無觸點充放電。由于不存在旋轉部件，使設備的振動噪聲大大降低，可靠性也有一定程度提高。此外由于采用12脈動全波整流，相比可控整流，功率因數也有較大幅度提高；同時本設備顯容性，對艦上的感性用電設備得到一定程度的補償，也在一定程度改善電磁兼容性。

附圖說明

圖1為本實用新型電容儲能整流電源原理圖；

圖2為緩啟動電路原理圖；

圖3為雙三相12脈動整流原理圖；

圖4為充、放電時序圖；

圖5電容儲能充、放電原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步描述。雖然本實用新型將結合較佳實施例進行描述，但應知道，并不表示本實用新型限制在所述實施例中。相反，本實用新型將涵蓋可包含在有附后權利要求書限定的本實用新型的范圍內的替換物、改進型和等同物。

參見圖1-5，這里介紹的電容儲能整流電源一般用于水面艦艇的設備供電，然而應知道，本實用新型也可用于其它設備供電等。這種電容儲能整流電源，包括電源輸入、合閘緩啟動、雙三相12脈動整流、充電電路、電容儲能、放電電路、充放電控制、電壓采樣，其中電源輸入、合閘緩啟動、雙三相12脈動整流、充電電路、電容儲能、電源輸出依次連接，電容儲能的輸出端過通電壓采樣與充放電控制相連接，電容儲能還與放電電路相連接，充放電控制分別與放電電路、充電電路、雙三相12脈動整流依次串聯。所述合閘緩啟動包括：電阻Ra、Rb、Rc一端分別與三角形接法三相接入U相連，電阻Ra、Rb、Rc另一端分別連接有第一觸頭，三角形接法三相接入U連接有第二觸頭，三相電源A相、B相、C相設有可與第一觸頭或第二觸頭連接的選擇閘刀。所述雙三相12脈動整流包括：變壓器，其中初級為三角形接法三相接入U、次級為三角形接法三相變換Ua和星行接法三相變換Ub，兩組三相全橋整流分別與次級的三角形接法三相變換Ua及星行接法三相變換Ub連接，兩組三相全橋相并聯并設有平衡電抗。充電電路和放電電路均設有串聯的IGBT模塊，充放電控制內設有IGBT驅動板。

本實施例的各部分設計步驟如下：

步驟1：電容儲能整流電源

電容儲能整流電源組成框圖如圖1，整個電路可分為啟動、整流、控制、電容儲能四部分，即從三相380V/50Hz電網，經雙三相橋整流變壓、電容儲能，輸出直流電壓。