[發(fā)明專利]基于電力電子變壓器的串聯(lián)型12脈波整流器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811242700.6
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109245572A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟凡剛;姜彤;高蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 范光曄

本發(fā)明提供了基于電力電子變壓器的串聯(lián)型12脈波整流器，屬于電力電子件技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括輸入電感、電力電子變換器、中高頻移相變壓器、兩組三相全橋整流電路、輸出電容，電力電子變換器與中高頻移相變壓器共同組成電力電子變壓器。電力電子變換器由控制電路控制8個(gè)IGBT或8個(gè)MOSFET的通斷，對50HZ的交流電進(jìn)行升頻，中高頻移相變壓器主要用于移相，兩組三相全橋整流電路串聯(lián)連接，輸出電壓加倍，直流側(cè)采用大電容濾波。本發(fā)明所述基于電力電子變壓器的串聯(lián)型12脈波整流器，減小了移相變壓器的體積，減輕了其重量，且電力電子變換器的控制方法簡單，效果穩(wěn)定。本發(fā)明適應(yīng)于中高頻大功率整流場合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于電力電子變壓器的串聯(lián)型12脈波整流器，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

多脈波整流技術(shù)是大功率整流系統(tǒng)抑制輸入諧波的一種有效方法，其諧波抑制效果好，可靠性高且電磁兼容性好。電力電子變換器也越來越多的地應(yīng)用于電動(dòng)船、飛機(jī)、電力系統(tǒng)等的應(yīng)用中，以便于在合適的電壓水平下傳輸高功率。

移相變壓器是多脈波整流電路的必需器件，其主要作用是為整流橋提供幾組存在相位差的三相電壓。但移相變壓器龐大的體積限制了多脈波整流器的應(yīng)用場合，現(xiàn)有的降低移相變壓器的體積的方法主要是采用自耦式移相變壓器，但繞組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，原副邊繞組沒有電隔離，降低了整流裝置的安全性。單位時(shí)間內(nèi)，中高頻移相變壓器鐵芯的磁通量變化率較普通移相變壓器將成倍數(shù)增加，可以降低鐵芯的體積與質(zhì)量。若在移相變壓器原邊繞組側(cè)增設(shè)電力電子變換器，對原來的50HZ工作頻率進(jìn)行升頻，就可以改變移相變壓器原有的工作狀態(tài)。將電力電子變換器與傳統(tǒng)的移相變壓器相結(jié)合，既保留原有移相變壓器的移相功能，又可兼得中高頻移相變壓器體積小重量輕的特點(diǎn)。串聯(lián)型12脈波整流器在移相變壓器后接兩組串聯(lián)連接的三相整流橋，使輸出電壓加倍，常應(yīng)用于需要高壓的大功率整流場合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，進(jìn)而提供一種基于電力電子變壓器的串聯(lián)型12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：

基于電力電子變壓器的串聯(lián)型12脈波整流器，所述基于電力電子變壓器的串聯(lián)型12脈波整流器包括輸入電感、三組電力電子變換器、中高頻移相變壓器、第一組三相全橋整流電路、第二組三相全橋整流電路、輸出電容、控制電路和負(fù)載；在交流側(cè)，輸入電感與三相交流電壓源u_sa、u_sb、u_sc串聯(lián)連接；三組電力電子變換器每組的輸入端與輸入電感的右側(cè)相連，三組電力電子變換器每組的8個(gè)IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷受控于控制電路的控制信號；中高頻移相變壓器的輸入端與三組電力電子變換器的右側(cè)相連，中高頻移相變壓器的三個(gè)原邊繞組相互獨(dú)立，不存在電聯(lián)系，中高頻移相變壓器的兩個(gè)副邊繞組分別采用星型聯(lián)結(jié)和角型聯(lián)結(jié)，中高頻移相變壓器的兩個(gè)副邊繞組輸出兩組相位相差30°的三相電壓；第一組三相全橋整流電路的輸入端與中高頻移相變壓器的輸出端a₁、b₁、c₁相連，第二組三相全橋整流電路的輸入端與中高頻移相變壓器的輸出端a₂、b₂、c₂相連；第一組三相全橋整流電路和第二組三相全橋整流電路串聯(lián)連接；第一組三相全橋整流電路和第二組三相全橋整流電路與輸出電容及負(fù)載并聯(lián)連接。

本發(fā)明基于電力電子變壓器的串聯(lián)型12脈波整流器，所述所述三個(gè)大小相同的輸入電感L_s分別與三相交流電壓源u_sa、u_sb、u_sc串聯(lián)連接，整流器等效為電流源型變換器。