[發(fā)明專利]采用直流側(cè)雙無(wú)源諧波抑制方法的36脈波整流器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810410354.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN108649815A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟凡剛;徐曉娜;高蕾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）
• 主分類號(hào): H02M7/06
• 分類號(hào): H02M7/06;H02M1/32;H02M1/14
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 范光曄

本發(fā)明提供了一種采用直流側(cè)雙無(wú)源諧波抑制方法的36脈波整流器，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明36脈波整流器由基于星形聯(lián)結(jié)自耦變壓器的12脈波整流器改造而成，采用抽頭變換和副邊單相整流橋變換相結(jié)合的方式，使負(fù)載電壓為36脈波、整流器輸入電流為36階梯波。帶副邊的抽頭變換器的原邊抽頭二極管和副邊繞組所連接的單相整流橋在每個(gè)負(fù)載電壓周期內(nèi)存在的四種工作模態(tài)，通過分析這四種模態(tài)，可以計(jì)算整流器輸入電流與三相整流橋輸出電流、抽頭變換器匝比之間的關(guān)系式，進(jìn)而得到整流器輸入電流的總諧波畸變率與抽頭變換器匝比之間的關(guān)系，當(dāng)總諧波畸變率最小時(shí)，負(fù)載電壓為36脈波，整流器輸入電流變?yōu)?6階梯波。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采用直流側(cè)雙無(wú)源諧波抑制方法的36脈波整流器，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，特別是功率半導(dǎo)體器件以及控制技術(shù)的飛速發(fā)展，電力電子裝置越來(lái)越多地應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，在節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率等方面起著重要作用，成為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化的重要保證。整流器是應(yīng)用最為廣泛的電力電子裝置，整流器件的強(qiáng)非線性使其成為主要的諧波源之一。因此，如何有效抑制整流器件產(chǎn)生的諧波、降低系統(tǒng)總諧波畸變率，成為電力電子應(yīng)用技術(shù)的一個(gè)重要研究課題。

在眾多諧波抑制方法中，多脈波整流技術(shù)是最為常用且有效的方法之一。多脈波整流電路指的是將兩個(gè)或多個(gè)三相橋式整流電路進(jìn)行移相多重連接，使直流側(cè)輸出電壓脈波數(shù)多于6個(gè)的整流電路，該電路在降低輸出電壓紋波的同時(shí)能夠抑制輸入電流諧波。

在多脈波整流器中，隨著脈波數(shù)的增多，負(fù)載電壓紋波系數(shù)越來(lái)越小，輸入電流諧波含量越來(lái)越小。因此，盡可能多的增加負(fù)載電壓脈波數(shù)是多脈波整流器的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了增加多脈波整流器的脈波數(shù)，降低負(fù)載電壓紋波系數(shù)，減小輸入電流中的諧波含量的問題，進(jìn)而提供采用直流側(cè)雙無(wú)源諧波抑制方法的36脈波整流器。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

采用直流側(cè)雙無(wú)源諧波抑制方法的36脈波整流器，所述采用直流側(cè)雙無(wú)源諧波抑制方法的36脈波整流器包括包括星形聯(lián)結(jié)自耦變壓器、第一組三相整流橋、第二組三相整流橋、零序電流抑制器、帶有副邊的抽頭變換器、單相整流橋和負(fù)載，星形聯(lián)結(jié)自耦變壓器的原邊繞組采用星形聯(lián)結(jié)，星形聯(lián)結(jié)自耦變壓器的輸入端與三相交流電壓u_a、u_b、u_c相連，星形聯(lián)結(jié)自耦變壓器的兩組副邊繞組輸出兩組存在π/6相位差的三相電壓；第一組三相整流橋和第二組三相整流橋的輸入端分別與星形聯(lián)結(jié)自耦變壓器的兩組副邊繞組的輸出端相連，第一組三相整流橋和第二組三相整流橋獨(dú)立并聯(lián)工作；零序電流抑制器的四個(gè)輸入端m1、m2和m3、m4分別連接第一組三相整流橋的兩個(gè)直流輸出端和第二組三相整流橋的兩個(gè)直流輸出端，零序電流抑制器的輸出端n2和n4接于負(fù)載的負(fù)端；帶副邊的抽頭變換器的原邊繞組R端與零序電流抑制器的輸出端n1相連，帶副邊的抽頭變換器的原邊繞組S端與零序電流抑制器的輸出端n3相連，帶副邊的抽頭變換器的兩個(gè)二極管D_p和D_q共陰極連接，該陰極接于負(fù)載的正端；單相整流橋的輸入端連接帶副邊的抽頭變換器的副邊繞組輸出端，單相整流橋的輸出端接在負(fù)載的兩端。

本發(fā)明采用直流側(cè)雙無(wú)源諧波抑制方法的36脈波整流器，所述雙無(wú)源是指帶有副邊的抽頭變換器所連接的共陰極二極管D_p和D_q以及單相整流橋中的二極管VD1、VD2、VD3、VD4均為無(wú)源器件。

本發(fā)明采用直流側(cè)雙無(wú)源諧波抑制方法的36脈波整流器，所述采用直流側(cè)雙無(wú)源諧波抑制方法的36脈波整流器中，帶有副邊的抽頭變換器的原邊繞組抽頭點(diǎn)P或Q到繞組中點(diǎn)A之間的匝數(shù)與原邊繞組總匝數(shù)之比a_m等于0.16，副邊繞組的匝數(shù)N_s與原邊繞組的匝數(shù)N_p之比m等于10.74。