[實用新型]矢量合360°相位和幅值可控交流變換器

有效

• 申請號: 201820670314.6
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN208094445U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 張友軍;張玉珍;袁琴
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H02M5/293
• 分類號: H02M5/293
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙) 32251
• 代理人: 陸金星

本實用新型公開了一種矢量合360°相位和幅值可控交流變換器，其包括依次連接的三相輸入變壓模塊、單相Buck交流單元電路模塊和LC輸出濾波器；所述三相輸入變壓模塊外接三相交流輸入電壓；所述單相Buck交流單元電路模塊包括三個電路結構一致的A相Buck交流單元電路、B相Buck交流單元電路和C相Buck交流單元電路，所述A相Buck交流單元電路、B相Buck交流單元電路和C相Buck交流單元電路的輸出依次串聯。本實用新型能夠分別連續地調節輸出電壓的相位和幅值，且輸出電壓的相位角能在[0⁰,360⁰]范圍內進行調節，極大地降低了設備的故障率，延長設備的生命周期，以及降低維修費用，能夠方便地接入高壓電網，從而可對高壓電網中的電能進行傳輸控制。

技術領域

本實用新型涉及電力電子變換技術領域，具體涉及一種矢量合360°相位和幅值可控交流變換器。

背景技術

交流變換技術是將一種交流電能轉換為另一種交流電能的技術。

AC-DC-AC交流變換器為兩級電路結構，一般可同時具有升降壓幅值調節和相位調節能力，但其中間直流母線電容一般容易導致變換器設備故障率高、生命周期短以及維修費用高等問題。

在同頻變換和不需要電氣隔離的應用場合，相比于其它AC-AC交流變換技術，在體積重量、音頻噪聲、電路結構、控制策略、變換效率、網側功率因數、網側電流諧波含量、輸出電壓波形質量、動態性能及可靠性等方面，Buck型、Boost型和Buck-Boost型AC-AC交流變換器具有相對的綜合優勢。但Buck型、Boost型以及衍生出來的Buck-Boost、Cuk、Sepic、Zeta等AC-AC交流變換器只能升降壓，即只能調節幅值，而不具有相位調節能力。

為了使AC-AC交流變換器既能升降壓調節幅值，又可調節相位，本領域技術人員在Buck-Boost級聯型AC-AC交流變換器的基礎上提出在前級占空比中加入2倍頻交流分量（“相位和幅值可控電壓調節器”，《中國電機工程學報》，2010，Vol.30，No.36，pp.86~92），讓前級控制相位，后級控制幅值，但是其控制策略略顯復雜，且為兩級電路結構，電路中存在三次諧波電流和三次諧波電壓，再者該電路的輸出電壓相位角只能在[-30⁰,30⁰]范圍內進行調節。

因此，設計一種新型結構的矢量合360°相位和幅值可控交流變換器，使其更具有產業上的應用價值，該電路結構只有一級，輸出電壓的相位角能在[0⁰,360⁰]范圍內進行調節。

發明內容

本實用新型的發明目的是提供一種矢量合360°相位和幅值可控交流變換器。

為達到上述發明目的，本實用新型采用的技術方案是：一種矢量合360°相位和幅值可控交流變換器，其包括依次連接的三相輸入變壓模塊、單相Buck交流單元電路模塊和LC輸出濾波器；

所述三相輸入變壓模塊外接三相交流輸入電壓；

所述單相Buck交流單元電路模塊包括三個電路結構一致的A相Buck交流單元電路、B相Buck交流單元電路和C相Buck交流單元電路，所述A相Buck交流單元電路、B相Buck交流單元電路和C相Buck交流單元電路的輸出依次串聯。

上述技術方案中，所述三相輸入變壓模塊為三相輸入變壓器或三相輸入變壓器組。

上述技術方案中，所述三相輸入變壓器或三相輸入變壓器組的一次側為三角形連接或星形連接；

所述三相輸入變壓器或三相輸入變壓器組的二次側的A相輸出端連接到A相Buck交流單元電路的輸入端，所述三相輸入變壓器或三相輸入變壓器組的二次側的B相輸出端連接到B相Buck交流單元電路的輸入端, 所述三相輸入變壓器或三相輸入變壓器組的二次側的C相輸出端連接到C相Buck交流單元電路的輸入端。