[發(fā)明專利]基于改進(jìn)型雙抽頭雙平衡電抗器的自耦型24脈波整流器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110297009.3 | 申請日： | 2021-03-19 |
| 公開（公告）號： | CN112821785B | 公開（公告）日： | 2021-12-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王景芳;陳安臣;張新月;姚緒梁;呂雨生;張宗慶 | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工程大學(xué) |
| 主分類號： | H02M7/06 | 分類號： | H02M7/06;H02M1/12 |
| 代理公司： | 哈爾濱華夏松花江知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213 | 代理人： | 楊曉輝 |
| 地址： | 150001 黑龍江*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 改進(jìn)型 抽頭 平衡 電抗 24 整流器 | ||
1.基于改進(jìn)型雙抽頭雙平衡電抗器的自耦型24脈波整流器，其特征在于，包括自耦型移相變壓器(1)、第一組三相整流橋(2)、第二組三相整流橋(3)和雙平衡電抗器脈波倍增電路；其中，雙平衡電抗器脈波倍增電路包括第一五抽頭平衡電抗器(4)、第二五抽頭平衡電抗器(5)、第一輔助二極管Dm1和第二輔助二極管Dm2；
第一五抽頭平衡電抗器(4)包括五個抽頭，且五個抽頭從左至右依次為抽頭m1至m5；
第二五抽頭平衡電抗器(5)包括五個抽頭，且五個抽頭從左至右依次為抽頭n1至n5；
自耦型移相變壓器(1)用于對電網(wǎng)輸出的三相交流電壓進(jìn)行移相后，輸出兩組幅值相等、相位相差30°的三相交流電壓，并將輸出的兩組三相交流電壓分別送至第一組三相整流橋(2)和第二組三相整流橋(3)進(jìn)行整流；
雙平衡電抗器脈波倍增電路，用于生成方波環(huán)流來增加第一組三相整流橋(2)和第二組三相整流橋(3)輸出的電流和電壓的狀態(tài)數(shù)，從而實現(xiàn)脈波倍增；
第一組三相整流橋(2)的正輸出端與第一五抽頭平衡電抗器(4)的抽頭m2相連，第一組三相整流橋(2)的負(fù)輸出端與第二五抽頭平衡電抗器(5)的抽頭n2相連；
第二組三相整流橋(3)的正輸出端與第一五抽頭平衡電抗器(4)的抽頭m4相連，第二組三相整流橋(3)的負(fù)輸出端與第二五抽頭平衡電抗器(5)的抽頭n4相連；
第二五抽頭平衡電抗器(5)的抽頭n1與第一輔助二極管Dm1陽極相連，第一輔助二極管Dm1陰極與第一五抽頭平衡電抗器(4)的抽頭m1相連，第二五抽頭平衡電抗器(5)的抽頭n5與第二輔助二極管Dm2陽極相連，第二輔助二極管Dm2陰極與第一五抽頭平衡電抗器(4)的抽頭m5相連；第二五抽頭平衡電抗器(5)的抽頭n3與負(fù)載(6)的負(fù)極相連，第一五抽頭平衡電抗器(4)的抽頭m3與負(fù)載(6)的正極相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)型雙抽頭雙平衡電抗器的自耦型24脈波整流器，其特征在于，第一組三相整流橋(2)和第二組三相整流橋(3)采用二極管實現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)型雙抽頭雙平衡電抗器的自耦型24脈波整流器，其特征在于，第一五抽頭平衡電抗器(4)和第二五抽頭平衡電抗器(5)的結(jié)構(gòu)相同，每個平衡電抗器中的五個抽頭以位于中心的抽頭為中心，呈中心對稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于改進(jìn)型雙抽頭雙平衡電抗器的自耦型24脈波整流器，其特征在于，當(dāng)Nm1m3:Nm2m4＝m:1＝14.17:1、Nn1n3:Nn2n4＝m:1＝14.17:1時，電網(wǎng)輸入至整流器的三相交流電流為24脈波，其電網(wǎng)輸入至整流器的三相交流電流的THD取到最小值為7.56％；
其中，
m為變比；
Nm1m3為第一五抽頭平衡電抗器(4)上抽頭m1與抽頭m3之間的繞組匝數(shù)；
Nm2m4為第一五抽頭平衡電抗器(4)上抽頭m2與抽頭m4之間的繞組匝數(shù)；
Nn1n3為第二五抽頭平衡電抗器(5)上抽頭n1與抽頭n3之間的繞組匝數(shù)；
Nn2n4為第二五抽頭平衡電抗器(5)上抽頭n2與抽頭n4之間的繞組匝數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)型雙抽頭雙平衡電抗器的自耦型24脈波整流器，其特征在于，雙平衡電抗器脈波倍增電路包括三種工作模態(tài)，具體為：
模式一：在該模式下，由于第一五抽頭平衡電抗器(4)和第二五抽頭平衡電抗器(5)的繞組電壓之和um1m3+un3n1、um5m3+un3n5均小于負(fù)載(6)兩端電壓ud，雙平衡電抗器脈波倍增電路中的第一輔助二極管Dm1和第二輔助二極管Dm2均反偏，流過第一輔助二極管Dm1和第二輔助二極管Dm2的電流均為零，第一組三相整流橋(2)和第二組三相整流橋(3)共同為負(fù)載供電；
其中，
um1m3為第一五抽頭平衡電抗器(4)上抽頭m1與抽頭m3之間的電壓；
um5m3為第一五抽頭平衡電抗器(4)上抽頭m5與抽頭m3之間的電壓；
un3n1為第二五抽頭平衡電抗器(5)上抽頭n1與抽頭n3之間的電壓；
un3n5為第二五抽頭平衡電抗器(5)上抽頭n5與抽頭n3之間的電壓；
模式二：在該模式下，由于第一五抽頭平衡電抗器(4)和第二五抽頭平衡電抗器(5)的繞組電壓之和um1m3+un3n1大于負(fù)載(6)兩端電壓ud，第一五抽頭平衡電抗器(4)和第二五抽頭平衡電抗器(5)的繞組電壓之和um5m3+un3n5為負(fù)；雙平衡電抗器脈波倍增電路中的第一輔助二極管Dm1截止、第二輔助二極管Dm2導(dǎo)通，流過第二輔助二極管Dm2的電流im20，流過第一輔助二極管Dm1的電流im1＝0，第一組三相整流橋(2)和第二輔助二極管Dm2共同為負(fù)載供電；
模式三：在該模式下，由于第一五抽頭平衡電抗器(4)和第二五抽頭平衡電抗器(5)的繞組電壓之和um5m3+un3n5大于負(fù)載(6)兩端電壓ud，第一五抽頭平衡電抗器(4)和第二五抽頭平衡電抗器(5)的繞組電壓之和um1m3+un3n1為負(fù)；雙平衡電抗器脈波倍增電路中的第一輔助二極管Dm1導(dǎo)通、第二輔助二極管Dm2截止，流過第一輔助二極管Dm1的電流im10，流過第二輔助二極管Dm2的電流im2＝0，第二組三相整流橋(3)和第一輔助二極管Dm1共同為負(fù)載供電。
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H02M 用于交流和交流之間、交流和直流之間、或直流和直流之間的轉(zhuǎn)換以及用于與電源或類似的供電系統(tǒng)一起使用的設(shè)備；直流或交流輸入功率至浪涌輸出功率的轉(zhuǎn)換；以及它們的控制或調(diào)節(jié)
H02M7-00 交流功率輸入變換為直流功率輸出；直流功率輸入變換為交流功率輸出
H02M7-02 .不可逆的交流功率輸入變換為直流功率輸出
H02M7-42 .不可逆的直流功率輸入變換為交流功率輸出的
H02M7-66 .帶有可逆變的
H02M7-68 ..用靜態(tài)變換器的
H02M7-86 ..用動態(tài)變換器的
