一种带双单相半波整流电路的24脉波整流器，属于电力电子技术技术领域。本发明专利技术为解决了如何在提高移相变压器绕组结构对称性和一致性的同时，以低的附加导通损耗实现整流器脉波数的倍增，有效抑制整流器产生的谐波的问题。包括第一组单相变压器、第二组单相变压器、第一组三相全桥整流电路、第二组三相全桥整流电路、带双副边绕组的平衡电抗器、二极管D1、二极管D2、电容C1和电容C2；其中，带双副边绕组的平衡电抗器的两个副边绕组、二极管D1和二极管D2构成双单相半波整流电路；带双副边绕组的平衡电抗器、二极管D1、二极管D2、电容C1和电容C2构成辅助脉波倍增电路。本发明专利技术主要用于整流。本发明专利技术主要用于整流。本发明专利技术主要用于整流。
【技术实现步骤摘要】
一种带双单相半波整流电路的24脉波整流器
[0001]本专利技术属于电力电子技术
技术介绍
[0002]随着社会的快速发展，工业用电设备的容量不断增加。12脉波整流器具有电路结构简单、成本低廉、可靠性高和EMI小等优点，常常作为大功率用电设备与电网的接口电路被应用于变频调速、城轨供电、电解电镀和船舶电力推进等领域。但整流器件的强非线性，会使其向电网注入较多谐波，单独使用时常常不能满足IEEE519和IEC等谐波标准的要求。此外，因移相变压器副边绕组联结方式的不同，绕组参数的一致性较差，使得整流器的输入电流中含有非特征次谐波。
[0003]为进一步提高12脉波整流器的谐波抑制能力，有效降低它的输入电流谐波，增加它的脉波数是最有效的方法之一。当前增加整流器脉波数的方法主要有两种，一种是进一步细分移相变压器的输出电压相数，然后经移相多重联结获得18脉波、20脉波和24脉波等具有更高脉波数的整流器，使得输入电流谐波被有效抑制。但该方法增加了移相变压器或移相变压绕组的个数，提高了移相变压器制造的复杂度，变压器绕组之间的对称性和一致性不易保证，易在整流器的输入电流中产生非特征次谐波。第二种是采用抽头变换器来增加整流器的脉波数，它通过抽头上两个二极管的交替导通，在直流侧形成不经过负载的环流，来增加整流桥输出电流的状态，然后依据交直流侧电流关系实现整流器脉波数的倍增。该方法具有电路结构简单、可靠性高和易于实现等优点，但抽头上的二极管串联在负载通路，会产生较大的导通损耗，不易应用于中低压大功率场合。
[0004]因此，如何在提高移相变压器绕组结构对称性和一致性的同时，以低的附加导通损耗实现整流器脉波数的倍增，有效抑制整流器产生的谐波已成为亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术目的是为了解决如何在提高移相变压器绕组结构对称性和一致性的同时，以低的附加导通损耗实现整流器脉波数的倍增，有效抑制整流器产生的谐波的问题；本专利技术提供了一种带双单相半波整流电路的24脉波整流器。
[0006]一种带双单相半波整流电路的24脉波整流器，包括第一组单相变压器1、第二组单相变压器2、第一组三相全桥整流电路3、第二组三相全桥整流电路4、带双副边绕组的平衡电抗器5、二极管D1、二极管D2、电容C1和电容C2；其中，带双副边绕组的平衡电抗器5的两个副边绕组、二极管D1和二极管D2构成双单相半波整流电路；带双副边绕组的平衡电抗器5、二极管D1、二极管D2、电容C1和电容C2构成辅助脉波倍增电路；
[0007]第一组单相变压器1和第二组单相变压器2结构相同，且二者构成移相变压器，该移相变压器用于将三相供电电源进行移相，生成两组相位互差30
°
的三相交流电，并分别给第一组三相全桥整流电路3和第二组三相全桥整流电路4供电；其中，两组相位互差30
°
的三相交流电的电流幅值相同；
[0008]第一组三相全桥整流电路3的正输出端和第二组三相全桥整流电路4的正输出端分别与带双副边绕组的平衡电抗器5原边绕组的两端连接；第一组三相全桥整流电路3的负输出端和第二组三相全桥整流电路4的负输出端均与负载6的一端连接；
[0009]带双副边绕组的平衡电抗器5原边中心抽头与负载6的另一端连接；
[0010]带双副边绕组的平衡电抗器5第一副边绕组的同名端与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与负载6的另一端和电容C1的一端同时连接；
[0011]带双副边绕组的平衡电抗器5第二副边绕组的同名端与电容C2的一端和负载6的一端同时连接；
[0012]带双副边绕组的平衡电抗器5第二副边绕组的异名端与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极与带双副边绕组的平衡电抗器5第一副边绕组的异名端、电容C1的另一端和电容C2的另一端同时连接。
[0013]优选的是，移相变压器中第一组单相变压器1和第二组单相变压器2均具备一个原边绕组和六个副边绕组；两组单相变压器的六个副边绕组，由上至下依次为第一至第六副边绕组；
[0014]第一组单相变压器1原边绕组的两端分别与三相供电电源的A相和B相连接，第二组单相变压器2原边绕组的两端分别与三相供电电源的B相和C相的连接；
[0015]第一组单相变压器1第一副边绕组同名端、第一组单相变压器1第四副边绕组异名端和第二组单相变压器2第四副边绕组同名端同时连接；
[0016]第一组单相变压器1第一副边绕组异名端和第二组单相变压器2第六副边绕组同名端连接；
[0017]第一组单相变压器1第二副边绕组同名端，作为移相变压器输出的第二组三相交流电中的c相电c2；
[0018]第一组单相变压器1第二副边绕组异名端与第二组单相变压器2第四副边绕组异名端连接；
[0019]第一组单相变压器1第三副边绕组同名端与第二组单相变压器2第一副边绕组同名端连接；
[0020]第一组单相变压器1第三副边绕组异名端与第二组单相变压器2第二副边绕组异名端和第二组单相变压器2第三副边绕组同名端同时连接；
[0021]第一组单相变压器1第四副边绕组同名端与第二组单相变压器2第五副边绕组异名端连接；
[0022]第一组单相变压器1第五副边绕组同名端，作为移相变压器输出的第一组三相交流电中的b相电b1；
[0023]第一组单相变压器1第五副边绕组异名端与第二组单相变压器2第二副边绕组同名端连接；
[0024]第一组单相变压器1第六副边绕组同名端与第二组单相变压器2第三副边绕组异名端连接；
[0025]第一组单相变压器1第六副边绕组异名端，作为移相变压器输出的第一组三相交流电中的c相电c1；
[0026]第二组单相变压器2第一副边绕组异名端，作为移相变压器输出的第一组三相交
流电中的a相电a1；
[0027]第二组单相变压器2第五副边绕组同名端，作为移相变压器输出的第二组三相交流电中的a相电a2；
[0028]第二组单相变压器2第六副边绕组异名端，作为移相变压器输出的第二组三相交流电中的b相电b2。
[0029]优选的是，第一组单相变压器1或第二组单相变压器2的一个原边绕组与六个副边绕组的匝数比为：其中，k为大于0的实数。
[0030]优选的是，第一组三相全桥整流电路3和第二组三相全桥整流电路4均为采用硅二级管或SiC二极管实现的整流器。
[0031]优选的是，带双副边绕组的平衡电抗器5的两个副边绕组与原边绕组的匝比均相同，并且带双副边绕组的平衡电抗器5的任意一个副边绕组匝数N
s
与其原边绕组匝数N
p
之比为7.085，此时，三相供电电源的电流脉波为24，三相供电电源的电流THD取最小值7.52％。
[0032]本专利技术带来的有益效果是：
[0033]一方面，采用具有相同绕组配置的双单相变压器构成移相变压器，以保证移相变压器绕组结构的对称性和一致性，主动均衡第一组三相全桥整流电路3和第二组三相全桥整流电路本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带双单相半波整流电路的24脉波整流器，其特征在于，包括第一组单相变压器(1)、第二组单相变压器(2)、第一组三相全桥整流电路(3)、第二组三相全桥整流电路(4)、带双副边绕组的平衡电抗器(5)、二极管D1、二极管D2、电容C1和电容C2；其中，带双副边绕组的平衡电抗器(5)的两个副边绕组、二极管D1和二极管D2构成双单相半波整流电路；带双副边绕组的平衡电抗器(5)、二极管D1、二极管D2、电容C1和电容C2构成辅助脉波倍增电路；第一组单相变压器(1)和第二组单相变压器(2)结构相同，且二者构成移相变压器，该移相变压器用于将三相供电电源进行移相，生成两组相位互差30
°
的三相交流电，并分别给第一组三相全桥整流电路(3)和第二组三相全桥整流电路(4)供电；其中，两组相位互差30
°
的三相交流电的电流幅值相同；第一组三相全桥整流电路(3)的正输出端和第二组三相全桥整流电路(4)的正输出端分别与带双副边绕组的平衡电抗器(5)原边绕组的两端连接；第一组三相全桥整流电路(3)的负输出端和第二组三相全桥整流电路(4)的负输出端均与负载(6)的一端连接；带双副边绕组的平衡电抗器(5)原边中心抽头与负载(6)的另一端连接；带双副边绕组的平衡电抗器(5)第一副边绕组的同名端与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与负载(6)的另一端和电容C1的一端同时连接；带双副边绕组的平衡电抗器(5)第二副边绕组的同名端与电容C2的一端和负载(6)的一端同时连接；带双副边绕组的平衡电抗器(5)第二副边绕组的异名端与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极与带双副边绕组的平衡电抗器(5)第一副边绕组的异名端、电容C1的另一端和电容C2的另一端同时连接。2.根据权利要求1所述的一种带双单相半波整流电路的24脉波整流器，其特征在于，移相变压器中第一组单相变压器(1)和第二组单相变压器(2)均具备一个原边绕组和六个副边绕组；两组单相变压器的六个副边绕组，由上至下依次为第一至第六副边绕组；第一组单相变压器(1)原边绕组的两端分别与三相供电电源的A相和B相连接，第二组单相变压器(2)原边绕组的两端分别与三相供电电源的B相和C相的连接；第一组单相变压器(1)第一副边绕组同名端、第一组单相变压器(1)第四副边绕组异名端和第二组单相变压器(2)第四副边绕组同名端同时...
【专利技术属性】
技术研发人员：王景芳，陈安臣，姚绪梁，吕雨生，马赫，冯帅，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。