[發(fā)明專利]多脈波晶閘管可控整流系統(tǒng)的直流側諧波抑制系統(tǒng)及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310625138.6
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103580512A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 楊世彥;李淵;楊威;王景芳;孟凡剛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: H02M7/162
• 分類號: H02M7/162;H02M1/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張利明

技術領域

本發(fā)明屬于電力電子技術領域。

背景技術

在電機調(diào)速、高壓直流輸電、電化學加工、航空航天及可再生能源變換系統(tǒng)等大功率場合，經(jīng)常需要低諧波大功率的可調(diào)壓、穩(wěn)壓的直流電源，普通的二極管不控多脈波整流系統(tǒng)在電網(wǎng)波動和負載變化時輸出電壓會隨之波動而無法穩(wěn)壓，更無法實現(xiàn)輸出電壓可調(diào)功能，這使得普通不控多脈波整流系統(tǒng)的使用嚴重受限，然而多脈波晶閘管可控整流系統(tǒng)不但可降低THD值，而且克服了以上普通不控多脈波整流系統(tǒng)的缺點，并且多脈波晶閘管可控整流系統(tǒng)電路具有實現(xiàn)簡單、成本低、可靠性高等優(yōu)點，在這些場合得到了廣泛應用。

多脈波整流電路分為多脈波二極管不控整流電路和多脈波晶閘管可控整流電路兩類。多脈波二極管整流電路其輸出直流電壓與交流輸入電壓成固定比例，輸入電壓變化時輸出直流電壓隨之變化，不能保證輸出直流電壓穩(wěn)定，更無法實現(xiàn)調(diào)壓的功能，因此應用于對電壓要求不高的場合。多脈波晶閘管可控整流電路，在電網(wǎng)和負載變化時，通過對晶閘管的控制能夠保證輸出直流電壓恒定，且可以根據(jù)需要而調(diào)壓，因此在大功率場合獲得了廣泛應用。多脈波晶閘管整流電路由于自身的非線性，會產(chǎn)生大量諧波，而且隨著控制角的增加其非線性會增加，會產(chǎn)生更多的諧波，對電網(wǎng)產(chǎn)生嚴重的諧波污染，引起電網(wǎng)電壓畸變，降低系統(tǒng)功率因數(shù)，因此有效抑制多脈波晶閘管整流電路工作過程中所產(chǎn)生的諧波具有重要意義。

現(xiàn)有技術中解決大功率多脈波晶閘管整流系統(tǒng)諧波污染問題的主要方法是通過裝設諧波補償裝置來補償整流系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波，該方法并沒有改變原多脈波晶閘管整流系統(tǒng)的非線性，是在諧波產(chǎn)生后進行補償，諧波對系統(tǒng)的影響已經(jīng)產(chǎn)生。在很多場合諧波補償裝置的功率等級與多脈波晶閘管整流系統(tǒng)相差不大，這樣既會增加整個系統(tǒng)的容量和體積，也會增加系統(tǒng)損耗和成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的多脈波晶閘管整流系統(tǒng)的非線性特征，導致交流網(wǎng)側產(chǎn)生諧波的問題，本發(fā)明提供了一種多脈波晶閘管可控整流系統(tǒng)的直流側諧波抑制系統(tǒng)及方法。

它包括第一可控整流橋、第二可控整流橋和移相變壓器，它還包括帶副邊的平衡電抗器、六倍頻電流三角波逆變電路、信號處理及控制電路、驅動電路、副邊電流傳感器、負載回路電流傳感器和同步及相位控制電路；

所述的移相變壓器的三相輸入端與電網(wǎng)連接，所述的移相變壓器的第一三相輸出端與第一可控整流橋的三相輸入端連接，所述的移相變壓器的第二三相輸出端與第二可控整流橋的三相輸入端連接，移相變壓器的三相輸入端的任意兩端與同步及相位控制電路的初級繞組輸入端并聯(lián)連接，

所述的第一可控整流橋直流側的負極輸出端、第二可控整流橋直流側的負極輸出端和六倍頻電流三角波逆變電路的負極輸出端同時連接后作為負載電源的負極性輸出端，

所述的第一可控整流橋直流側的正極輸出端與帶副邊的平衡電抗器原邊繞組的一端連接，所述的第二可控整流橋直流側的正極輸出端與帶副邊的平衡電抗器原邊繞組的另一端連接，所述的帶副邊的平衡電抗器原邊繞組的中間抽頭和六倍頻電流三角波逆變電路的正極輸出端連接后作為負載電源的正極性輸出端，

帶副邊的平衡電抗器副邊繞組的一端與六倍頻電流三角波逆變電路的第一電流輸入端連接，帶副邊的平衡電抗器副邊繞組的另一端與六倍頻電流三角波逆變電路的第二電流輸入端連接，

負載回路電流傳感器用于檢測負載供電回路的電流；所述的負載回路電流傳感器的電流輸出端與信號處理及控制電路的負載回路電流輸入端連接，

副邊電流傳感器用于檢測帶副邊的平衡電抗器副邊繞組的電流，所述的副邊電流傳感器的電流輸出端與信號處理及控制電路的副邊電流輸入端連接，

同步及相位控制電路的同步基準信號輸出端與信號處理及控制電路的基準信號輸入端連接，

信號處理及控制電路的控制信號輸出端與驅動電路的控制信號輸入端連接，所述的驅動電路的第一驅動信號輸出端與六倍頻電流三角波逆變電路的第一驅動信號輸入端連接，驅動電路的第二驅動信號輸出端與六倍頻電流三角波逆變電路的第二驅動信號輸入端連接。

采用所述的多脈波晶閘管可控整流系統(tǒng)的直流側諧波抑制系統(tǒng)實現(xiàn)多脈波晶閘管可控整流系統(tǒng)的直流側諧波抑制方法，它的具體過程為，

將負載連接在負載電源的負極性輸出端和負載電源的正極性輸出端之間，同步及相位控制電路將采集到的電壓信號進行濾波及相位控制后生成基準三角波信號，將此基準三角波信號輸入到信號處理及控制電路中，