低谐波多相转换器电路制造技术

技术编号:3378772 阅读:170 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种多相转换器电路,具有p≥3相(R、Y、B)以及为每相(R、Y、B)所提供的转换器电路元件(1),每个转换器电路元件(1)具有整流器单元(2)、连接到整流器单元(2)的DC电压电路(3)和连接到DC电压电路(4)的逆变器单元(4);    并且每个逆变器单元(4)的第一AC电压输出(5)形成相连接(6),并且逆变器单元(5)的第二AC电压输出(12)呈星形连接,    其特征在于:提供n个变压器(7),每个变压器具有一个初级绕组(8)和m个三相次级绕组(9),其中n≥2和m≥3;    提供p组次级绕组(10),每组次级绕组(10)分别由每个变压器(7)的m/p个三相次级绕组(9)形成;并且    具有关联次级绕组(9)的每组次级绕组(10)连接到相应转换器电路元件(1)的整流器单元(2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电力电子设备领域。其基于根据独立权利要求的前序部分的多相转换器电路。
技术介绍
多相转换器电路如今被用于许多电力电子设备应用。在这种情况下,对于这种转换器电路的要求首先是在AC电压电系统中并且也在电负载的相上产生尽可能小的谐波,其中AC电压电系统通常在输出侧连接到转换器电路,而电负载更常规地连接到转换器电路;其次是使用尽可能少的电子部件来传送进行尽可能高的功率。一种适合的多相转换器电路在EP0913918A2中详细说明,且在图1中示出。其中,转换器电路处于18脉冲、三相转换器电路的形式,并且每相具有一个转换器电路元件,每个转换器电路元件包括18脉冲整流器单元、连接到该整流器单元的DC电压电路和连接到该DC电压电路的逆变器单元。根据EP0913918A2或根据图1,每个逆变器单元的第一AC电压输出形成相连接。所述转换器电路的逆变器单元的第二AC电压输出也是星形连接的。另外,该转换器电路具有单个变压器,该变压器具有通常连接到AC电压电系统的初级绕组。由于转换器电路的脉冲数为18,变压器具有九个三相次级绕组,九个三相次级绕组中的三个分别形成一组次级绕组,从而总共形成三组次级绕组。GB2330254A同样公开了一种多相转换器电路,其中为每相同样提供了一个转换器电路元件,每个转换器电路元件具有三个整流器单元。DC电压电路和连接到DC电压电路的逆变器单元然后连接到每个整流器单元。此外,GB2330254A中的转换器电路具有三个变压器,每个变压器具有一个初级绕组和三个三相次级绕组。此外,每个次级绕组与三个转换器电路元件之一关联,在这种情况下,关联的转换器电路元件的每个整流器单元正好连接到与该转换器电路元件关联的一个次级绕组。关于根据EP0913918A2的多相转换器电路的一个问题是,尽管整流器单元的脉冲数为18且因此转换器电路的整体的脉冲数为18,会产生在初级绕组上且因此在AC电压电系统中相关的并且关于该AC电压电系统的电压和电流的基波、大于十七次谐波的谐波,然后这些谐波将相应剧烈程度的负载施加在AC电压电系统上,特别是在具有高额定阻抗的弱AC电压电系统的情况下。因此,谐波对转换器电路的这种效应是特别不理想的。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是提供一种多相转换器电路,其产生相对于AC电压电系统的电压和电流的基波尽可能低的谐波,该AC电压电系统在输入侧连接到转换器电路,所述转换器电路也具有简单而鲁棒的设计。该目的由权利要求1的特征来实现。本专利技术的有利扩展在从属权利要求中说明。根据本专利技术的多相转换器电路总体上包括p≥3个输出相和为每相所提供的转换器电路元件,每个转换器电路元件具有整流器单元、连接到整流器单元的DC电压电路和连接到DC电压电路的逆变器单元。此外,每个逆变器单元的第一AC电压输出形成相连接。此外,逆变器单元的第二AC电压输出是星形连接的。根据本专利技术,现在总体上提供了n个变压器,每个变压器具有一个初级绕组和m个三相次级绕组,其中n≥2和m≥3。此外,总体上提供了p组次级绕组,每组次级绕组分别由每个变压器的 个三相次级绕组形成,并且具有关联次级绕组的每组次级绕组连接到相应转换器电路元件的整流器单元。因此每组次级绕组与相应的仅一个转换器电路元件或相应的仅一个转换器电路元件的整流器单元相关联,在这种情况下,该组次级绕组中的所有次级绕组连接到关联转换器电路元件的整流器单元。由于提供了n≥2个变压器且每组次级绕组分别由每个变压器的 个三相次级绕组形成,并且具有关联次级绕组的每组次级绕组连接到相应转换器电路元件的整流器单元,因而变压器的初级侧、即连接到转换器电路的AC电压电系统的一侧的转换器电路的有效脉冲数大于整流器单元的脉冲数。较大的脉冲数的有利结果是,基本上只有关于在输入侧连接到转换器电路的AC电压电系统的电压和电流的基波的该较大脉冲数以下的非常低的谐波。在最好的情况下,即,取决于操作状态,例如,在根据本专利技术具有脉冲数为18的整流器单元、p=3相和n=3个变压器的转换器电路的情况下,在变压器的初级侧得到关于AC电压电系统的电压和电流的基波的脉冲数54,其结果是有利地基本上只产生关于AC电压电系统的电压和电流的基波、低于53次谐波的非常低的谐波。因此AC电压电系统,特别是具有高额定阻抗的弱AC电压电系统,不负载或只在小程度上负载。此外,由于上述所使用的部件及其接线,根据本专利技术的转换器电路具有简单而鲁棒的设计。本专利技术的这些和其它目的、优点和特征从结合附图对本专利技术的优选实施例的以下详述中显而易见。附图说明图1示出多相18脉冲转换器电路的常规实施例,图2示出根据本专利技术的多相转换器电路的第一实施例,图3示出根据本专利技术的多相转换器电路的第二实施例,图4示出如图1或图2中所示的根据本专利技术的多相转换器电路的转换器电路元件的第一实施例,其具有逆变器单元的第一实施例。图5示出图4中所示的转换器电路元件的逆变器单元的第二实施例, 图6示出常规多相12脉冲转换器电路的输入侧电压的频谱,图7示出常规多相12脉冲转换器电路的输入侧电流的频谱,图8示出如图2中所示的根据本专利技术的转换器电路的输入侧电压的频谱,图9示出如图2中所示的根据本专利技术的转换器电路的输入侧电流的频谱,以及图10示出根据本专利技术的多相转换器电路的第三实施例。附图中所使用的标号及其含义概括于标号列表中。原则上,附图中相同的部分给出相同的标号。所描述的实施例表示本专利技术的主题的实例,并不具有限制作用。具体实施例方式图2示出根据本专利技术的多相转换器电路的第一实施例。图2中所示的转换器电路具有p=3相R、Y、B,p≥3相R、Y、B通常可以想到。如图2所示,转换器电路包括提供给每一相R、Y、B的转换器电路元件1,每个转换器电路元件1具有整流器单元2、连接到整流器单元2的DC电压电路3、和连接到DC电压电路4的逆变器单元4。图2所示的整流器单元2具有x=12的脉冲数,脉冲数x指示在输入侧连接到转换器电路的AC电压电系统11的电压的一个周期内的开关脉冲数。此外,每个逆变器单元4的第一AC电压输出5形成相连接6。另外,图2所示的逆变器单元5的第二AC电压输出12呈星形连接。根据本专利技术,现在总体上提供了n个变压器7,每个变压器具有一个初级绕组8和m个三相次级绕组9,其中n≥2和m≥3。如图2所示,有n=2个变压器,每个变压器具有m=3个三相次级绕组9。此外,总体上提供p组次级绕组10,每组次级绕组10分别由每个变压器7的 个三相次级绕组9形成,具有关联次级绕组9的每组次级绕组10连接到相应的转换器电路元件1的整流器单元2。于是每组次级绕组包括 个次级绕组9。同样如图2所示,每组次级绕组10因此与相应的仅一个转换器电路元件1或者相应的仅一个转换器电路元件1的整流器单元2相关联,在这种情况下,该组次级绕组10中的所有次级绕组9连接到关联转换器电路元件1的整流器单元2。如图2所示,在p=3相R、Y、B的情况下,还提供p=3组的次级绕组10,每组次级绕组10分别由每个变压器7的三相次级绕组9形成,且每组次级绕组10包括两个次级绕组9。由于总体上有n≥2个变压器7,以及每组次级绕组10分别由每个变压器7的 个三相次级绕组9形成,并且具有全部其关联次级绕组9的每组次级绕组10连接到相应的转本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯蒂安·斯图兹克里斯托夫·艾克勒埃里希·苏特阿德里安·楚克贝格皮德·约尔格托马斯·贝尔纳
申请(专利权)人:ABB瑞士有限公司
类型:发明
国别省市:

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