一种大功率多输出可调稳压直流电源制造技术

本发明专利技术公开了一种大功率多输出可调稳压直流电源，包括移相变压器、变流器模块和滤波回路；其中，所述移相变压器具有三相原边绕组和多个三相副边绕组，所述三相原边绕组连接高压进线单元，每个所述三相副边绕组分别对应连接一个变流器模块；每个所述变流器模块的输出端分别对应连接一个滤波回路，所述滤波回路将变流器模块输出的直流电流进行滤波处理后通过接线端子输出；各变流器模块之间通过各自对应的滤波回路的接线端子以并联或者串联的方式连接，以实现在额定功率恒定的条件下，对外部负载提供不同等级的电压。本发明专利技术的直流电源具有可提供多种电压输出模式、电压连续可调范围宽、对电网谐波污染少等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率多输出可调稳压直流电源
本专利技术属于电力电子
，更具体地，涉及一种大功率多输出可调稳压直流电源。
技术介绍
大功率高性能直流电源涉及电力电子技术、电力系统、电气自动化技术、理论电工等领域，在通信领域、各行各业的工厂、试验室等等领域的应用日益广泛。电源本身除了需要满足各种应用要求以外，还要满足对电网的影响小，对设备的干扰小，抵抗外部电磁干扰的能力强等等。目前工业加热炉基本上都是采用电力电子调节电源，随着电力电子调节电源的大量使用，其产生的高次谐波对电网的危害也越来越严重，特别是对电网质量要求严格的高精度设备，高次谐波直接降低产品的合格率。
技术实现思路
针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种大功率多输出可调稳压直流电源，其目的在于解决电力电子调节电源产生的高次谐波危害电网、降低电网质量的问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种大功率多输出可调稳压直流电源，包括移相变压器、变流器模块和滤波回路；其中，所述移相变压器具有三相原边绕组和多个三相副边绕组，所述三相原边绕组连接高压进线单元，每个所述三相副边绕组分别对应连接一个变流器模块；每个所述变流器模块的输出端分别对应连接一个滤波回路，所述滤波回路将变流器模块输出的直流电流进行滤波处理后通过接线端子输出；各变流器模块之间通过各自对应的滤波回路的接线端子以并联或者串联的方式连接，以实现在额定功率恒定的条件下，对外部负载提供不同等级的电压。优选的，所述变流器模块包括三相二极管全波整流桥、直流滤波电容器、一组或多组并联设置的IGBT全控桥。优选的，每个所述滤波回路包括直流平波电抗器、直流滤波电容器和放电电阻，所述直流平波电抗器的一端与变流器模块的第一输出端连接，另一端连接所述直流平波电容器后与变流器模块的第二输出端相连；所述放电电阻与所述直流滤波电容器并联设置。优选的，所述高压进线单元包括避雷器、第一真空接触器、第二真空接触器、充电电阻器和电流互感器；所述第一真空接触器的一端接避雷器后连接进线电缆，所述第一真空接触器的另一端接所述电流互感器后作为电流输出端与所述移相变压器的三相原边绕组连接；所述第二真空接触器的一端接所述充电电阻器与所述第一真空接触器形成并联回路，所述第二真空接触器的另一端连接进线电缆。优选的，所述移相变压器的每个三相副边绕组的移相角度相差15°。优选的，所述移相变压器的每个三相副边绕组的连接方式采用星形连接、三角形连接或不同方式的延边三角形连接中的任意一种。优选的，还包括控制器；所述控制器分别与每个变流器模块光纤相连，用于调节每个变流器模块的输出功率、电流或电压。优选的，每个滤波回路的接线与外部负载之间设置有保护开关或平衡电抗器。优选的，移相变压器的每个三相副边绕组及与之相连的变流器模块之间互相绝缘独立，对地无电连接，且每个三相副边绕组对地保持10kV绝缘和耐压等级。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术提供的大功率多输出可调稳压直流电源，包括移相变压器、变流器模块和滤波回路，移相变压器具有三相原边绕组和多个三相副边绕组，三相原边绕组连接高压进线单元，每个三相副边绕组分别对应连接一个变流器模块；每个变流器模块的输出端分别对应连接一个滤波回路，滤波回路将变流器模块输出的直流电流进行滤波处理后通过接线端子输出；变流器模块产生的高次谐波通过移相变压器内部隔离、相互叠加与抵消，达到降低系统谐波含量的最佳效果，减少了对电网的谐波污染。(2)本专利技术提供的大功率多输出可调稳压直流电源，各变流器模块之间通过各自对应的滤波回路的接线端子以并联或者串联的方式连接，以实现在额定功率恒定的条件下，对外部负载提供不同等级的电压，具有单机额定容量大、多种输出模式、输出电压可调范围宽、恒压恒流恒功率、调节精度高的优点，能够满足各种高标准输出的要求。(3)本专利技术提供的大功率多输出可调稳压直流电源额定对地电压10kV，在需要的时候还可以进行装置之间的串并联使用，以满足更大功率或更高电压的使用要求。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种大功率多输出可调稳压直流电源结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种直流电源输出模式拓扑结构图；图3是本专利技术实施例提供的又一种直流电源输出模式拓扑结构图；图4是本专利技术实施例提供的又一种直流电源输出模式拓扑结构图；图5是本专利技术实施例提供的一种变流器模块拓扑结构图；图6是本专利技术实施例提供的又一种变流器模块拓扑结构图；图7是本专利技术实施例提供的又一种变流器模块拓扑结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。图1是本实施例提供的一种大功率多输出可调稳压直流电源的结构示意图，如图1所示，该大功率多输出可调稳压高性能直流电源包括依次串并连接的高压进线单元、移相变压器T、与移相变压器T输出端连接的变流器模块PWM1～PWM4以及与每个变流器模块对应连接的滤波回路；其中，高压进线单元包括避雷器F、第一真空接触器KM1、第二真空接触器KM2、充电电阻器R、电流互感器TA1和TA2；第一真空接触器KM1的一端接避雷器F后连接进线电缆，第一真空接触器KM1的另一端接电流互感器TA1和TA2后作为电流输出端与移相变压器T的三相原边绕组连接；第二真空接触器KM2的一端接充电电阻器R后与第一真空接触器KM1形成并联回路，第二真空接触器KM2的另一端进线电缆；在一个优选示例中，第二真空接触器KM2的另一端还连接显示器DXN，用于显示输出电流、电压等。通过控制真空接触器KM1和KM2的关合，来控制整个电路与进线电缆侧之间的连接；第一真空接触器KM1的作用是为电源装置长期运行提供电源；第二真空接触器KM2和充电电阻器R回路的作用是为装置运行提供软起动电源，避免直接启动对装置的冲击；另外在进线电缆侧接入避雷器F，防止进线电缆侧电压过高损坏装置；电流互感器TA1和TA2的作用是采集进线部分总电流，反馈到控制部分。高压进线单元控制逻辑是：启动控制第二真空接触器KM2投入运行，第二真空接触器KM2、充电电阻器R和电流互感器TA1和TA2回路接通，高压进线经过该回路，网侧电源通过该回路流向移相变压器T的三相原边绕组，此过程为变压器软启动工位；软启动完成后，启动控制第一真空接触器KM1投入运行，然后控制第二真空接触器KM2关闭退出运行，此过程为变压器软启动工位转换为运行工位。移相变压器T包括铁芯和线包，线包环绕铁芯，通过对绕组的合理布置，使四个三相副边绕组的输出设置为平衡结构，阻抗相等。移相变压器T的形状不作具体限制，本实施例优选采用多边形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率多输出可调稳压直流电源，其特征在于，包括移相变压器、变流器模块和滤波回路；/n其中，所述移相变压器具有三相原边绕组和多个三相副边绕组，所述三相原边绕组连接高压进线单元，每个所述三相副边绕组分别对应连接一个变流器模块；每个所述变流器模块的输出端分别对应连接一个滤波回路，所述滤波回路将变流器模块输出的直流电流进行滤波处理后通过接线端子输出；/n各变流器模块之间通过各自对应的滤波回路的接线端子以并联或者串联的方式连接，以实现在额定功率恒定的条件下，对外部负载提供不同等级的电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种大功率多输出可调稳压直流电源，其特征在于，包括移相变压器、变流器模块和滤波回路；
其中，所述移相变压器具有三相原边绕组和多个三相副边绕组，所述三相原边绕组连接高压进线单元，每个所述三相副边绕组分别对应连接一个变流器模块；每个所述变流器模块的输出端分别对应连接一个滤波回路，所述滤波回路将变流器模块输出的直流电流进行滤波处理后通过接线端子输出；
各变流器模块之间通过各自对应的滤波回路的接线端子以并联或者串联的方式连接，以实现在额定功率恒定的条件下，对外部负载提供不同等级的电压。


2.如权利要求1所述的大功率多输出可调稳压直流电源，其特征在于，所述变流器模块包括三相二极管全波整流桥、直流滤波电容器、一组或多组并联设置的IGBT全控桥。


3.如权利要求1所述的大功率多输出可调稳压直流电源，其特征在于，每个所述滤波回路包括直流平波电抗器、直流滤波电容器和放电电阻，所述直流平波电抗器的一端与变流器模块的第一输出端连接，另一端连接所述直流平波电容器后与变流器模块的第二输出端相连；所述放电电阻与所述直流滤波电容器并联设置。


4.如权利要求1所述的大功率多输出可调稳压直流电源，其特征在于，所述高压进线单元包括避雷器、第一真空接触器、第二真空接触器、充电电阻器和电流互感器；所述第一真空接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：余龙海，廖育武，余腾飞，王培元，朱劲松，朱道唯，严刚，
申请(专利权)人：湖北春田电工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42