一种大功率多输出可调中频电源制造技术

本发明专利技术公开了一种大功率多输出可调中频电源，包括移相变压器、整流电路、分单元调压回路、中频逆变回路和中频逆变器；移相变压器包括一组三相原边绕组和多组三相副边绕组，三相原边绕组连接高压进线单元；多组三相副边绕组之间按照预设的相位角相互错相，每组三相副边绕组对应连接一组整流电路；整流电路的输出端连接一组或多组分单元调压回路；每组分单元调压回路的输入端以共第一直流母线的方式互相并联，其输出端依次连接中频逆变回路和中频逆变器，从而形成多个独立的输出支路对负载提供中频电源；本发明专利技术提供的中频电源，具有可提供多种输出模式、电压连续可调范围宽、对电网谐波污染少等优点。波污染少等优点。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中频电源


[0001]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中频电源。

技术介绍

[0002]中频电源是一种静止变频装置，将三相工频电源变换成单相电源，目前，中频电源在各种金属的熔炼、保温、烧结、焊接、淬火、回火、透热、金属液净化、热处理、弯管、以及晶体生长等领域被广泛的应用，随着各行各业的工厂车间，用电负荷越来越多样化，对电源的技术性能要求也越来越高；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。中频电源的整流装置往往会产生大量的高次谐波电流，其产生的高次谐波对电网的危害也越来越严重；另外很多应用场景中例如工业加热炉对电源调节范围要求很宽，在大电流低功率负荷时，电力电子自身损耗不变而有效输出功率降低，造成效率低下。因此，提出一种能够避免高次谐波干扰和满足各种高性能输出的中频电源是当前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供一种大功率多输出可调中频电源，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，同时又提高了系统输出功率节约了制造成本。
[0004]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中频电源，包括：
[0005]移相变压器、整流电路、分单元调压回路、中频逆变回路和中频逆变器；
[0006]所述移相变压器包括一组三相原边绕组和多组三相副边绕组，所述三相原边绕组连接高压进线单元；多组所述三相副边绕组之间按照预设的相位角相互错相，每组所述三相副边绕组对应连接一组整流电路；
[0007]所述整流电路的输出端连接一组或多组分单元调压回路；每组所述分单元调压回路的输入端以共第一直流母线的方式互相并联，其输出端依次连接中频逆变回路和中频逆变器，从而形成多个独立的输出支路对负载提供中频电源。
[0008]优选的，所述整流电路包括并联设置的三相二极管全波整流桥和直流滤波电容器，每组所述整流电路的输出端经所述直流滤波电容器后以共第二直流母线的方式互相并联输出直流电流。
[0009]优选的，所述分单元调压回路包括一组或多组并联设置的IGBT全控桥、滤波电抗器和电容器，每组所述IGBT全控桥由至少两个IGBT元件串联形成，所述串联的两个IGBT元件之间的连接点引出端子串接滤波电抗器后与所述电容器并联。
[0010]优选的，所述IGBT全控桥均工作于直流斩波调压模式。
[0011]优选的，所述中频逆变回路包括两个串联的逆变单元，两个所述逆变单元之间的连接点引出端子与中频变压器相连；每个所述逆变单元包括相互并联设置的晶闸管桥臂、
电容桥臂和二极管；所述晶闸管桥臂分别由两个晶闸管串联而成，所述电容桥臂由电容器串接放电电阻后组成。
[0012]优选的，还包括控制器；所述控制器分别与每组分单元调压回路相连，用于调节分单元调压回路的输出功率、电流或电压。
[0013]优选的，每组所述三相副边绕组与所述三相原边绕组之间的变比相同，且每组所述三相副边绕组之间的相位角为60除以所述三相副边绕组的数量。
[0014]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。
[0015]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：
[0016](1)本专利技术提供的大功率多输出可调中频电源，通过每组三相副边绕组之间相互错相，并且对应连接多个相互并联的整流电路，整流电路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。
[0017](2)本专利技术提供的大功率多输出可调中频电源，通过每组三相副边绕组分别连接独立的整流电路、分单元调压回路等形成多个独立的输出支路，可实现对外部负载提供多种输出模式的中频电源，具有单机额定容量大、输出电压可调范围宽、调节精度高的优点，能够满足各种高标准输出的要求。
[0018](3)本专利技术提供的大功率多输出可调中频电源，各电路模块采用集成化、标准化配置，系统容裕、容错能力强，方便备用设备元件更换。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例提供的一种大功率多输出可调中频电源的结构示意图；
[0020]图2是本专利技术实施例提供的一种大功率多输出可调中频电源的分单元调压回路结构示意图；
[0021]图3是本专利技术实施例提供的一种大功率多输出可调中频电源另一种结构示意图；
[0022]在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1
‑
移相变压器；2
‑
整流电路；3
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分单元调压回路；4
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中频逆变电路；5
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中频逆变器；6
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第一直流母线；7
‑
第二直流母线。
具体实施方式
[0023]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。
[0024]图1是本实施例提供的一种大功率多输出可调中频电源的结构示意图，如图1所示，该大功率多输出可调中频电源包括移相变压器1、整流电路 2、分单元调压回路3、中频逆变回路4和中频变压器5；
[0025]其中，移相变压器1包括铁芯和线包，线包环绕铁芯，通过对绕组的合理布置，使三
相副边绕组的输出设置为平衡结构，阻抗相等。移相变压器的形状不作具体限制，本实施例优选采用多边形自耦变压器。
[0026]移相变压器1具有一组三相原边绕组和多组三相副边绕组，具体的，移相变压器1的三相原边绕组经开关柜和预充电回路连接10KV配电网，多组三相副边绕组彼此相互独立，并相互错相一定的相位角。在一个优选的实施例中，每组所述三相副边绕组与所述三相原边绕组之间的变比相同，且相邻两组所述三相副边绕组之间的相位角为60除以所述三相副边绕组的数量。例如三相副边绕组数量为n时，各组三相副边绕组之间的相位角相互错开 60/n，这里n为大于2的偶数。三相副边绕组的连接方式不受具体限制，可以采用星形连接、三角形连接或不同方式的延边三角形连接中的任意一种。移相变压器将电网侧的高压电源分解为若干个相互错位一定角度的低压电源，由于副边绕组相互错位一定的角度差，使得电网侧谐波污染小，功率系数高，无需功率因数补偿及谐波抑制装置。
[0027]每个三相副边绕组连接一组整流电路2，每组整流电路2包括并联设置的三相二极管全波整流桥和直流滤波电容器。其中三相二极管全波整流桥包括三组并联设置的二极管，每一组二极管包括互相串联连接的两个二极管，串联连接的两个二极管中间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率多输出可调中频电源，其特征在于，包括移相变压器、整流电路、分单元调压回路、中频逆变回路和中频逆变器；所述移相变压器包括一组三相原边绕组和多组三相副边绕组，所述三相原边绕组连接高压进线单元；多组所述三相副边绕组之间按照预设的相位角相互错相，每组所述三相副边绕组对应连接一组整流电路；所述整流电路的输出端连接一组或多组分单元调压回路；每组所述分单元调压回路的输入端以共第一直流母线的方式互相并联，其输出端依次连接中频逆变回路和中频逆变器，从而形成多个独立的输出支路对负载提供中频电源。2.如权利要求1所述的大功率多输出可调中频电源，其特征在于，所述整流电路包括并联设置的三相二极管全波整流桥和直流滤波电容器，每组所述整流电路的输出端经所述直流滤波电容器后以共第二直流母线的方式互相并联输出直流电流。3.如权利要求1所述的大功率多输出可调中频电源，其特征在于，所述分单元调压回路包括一组或多组并联设置的IGBT全控桥、滤波电抗器和电容器，每组所述IGBT全控桥由至少两个IGBT元件串联形成，所述串联的两个IGBT元件之间的连接点引出端子串接滤波电...

【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，
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：