利用辅助桥反馈实现电流分配的三相整流器制造技术

本实用新型专利技术涉及电力电子技术领域中的整流技术，旨在提供一种利用辅助桥反馈实现电流分配的三相整流器。包括ｋ台主整流器共有且相互并联；还包括ｋ台电流互感器，每个电流互感器都分别接入一个主整流器的输入端，每个电流互感器的输出端分别与一个作为辅助整流器的三相的二极管整流器相连；各辅助整流器相互串联之后，又并接到并联的主整流器输出端的两端。本实用新型专利技术的三相整流器在实现电流分配的过程中，不需用有源器件，线路简单可靠，成本低廉；特别是能够随着负载的变化自动保持均流。同时，也可根据主整流器匹配的电流互感器匝比的不同，使各主整流器不是均流形式而是按一定比例分配电流，以适应不同情况的需要。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子
中的整流技术，更具体地说，本技术涉及 一种利用辅助桥反馈实现电流分配的三相整流器。
技术介绍
为了减少整流器产生的谐波对电网的污染，常采用多个整流器。例如一个Y接法 电源供电和一个△接法电源供电的两个整流器可以消除5、7次谐波(以下简称1号机和 2号机，更多号机时依此类推)。在整流电压不高时，这两个整流器的输出常采用并联接联。 并联时需要均流，但常用的二极管整流器本身没有均流能力，两个整流器采用一个公用的 调压器时也没有调节均流的能力。两个晶闸管整流器虽可调压，但要在不同电压和负载变 动下，保证两个整流器均流又完全消除5、7、…等次谐波也比较复杂。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种利用辅助桥反 馈实现电流分配的三相整流器。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是提供一种利用辅助桥反馈实现电流分配的三相整流器，包括主整流器；所述主整 流器共有k台且相互并联；该三相整流装置还包括k台电流互感器，每个电流互感器都分别 接入一个主整流器的输入端，每个电流互感器的输出端分别与一个作为辅助整流器的三相 的二极管整流器相连；各辅助整流器相互串联之后，又并接到并联的主整流器输出端的两 端；其中，任一台电流互感器的原副边匝比为Ii1 Ii2，且Ii1Ai2彡(k_l)XAU/Umin，式中Umin 为未并联时单独在额定负载下k台主机中输出电压最小的那一台的电压，AU为其他(k-1) 台主机的平均电压与最小电压Umin之差，k ^ 4, η2 > ηι。本技术还提供了一种利用辅助桥反馈实现电流分配的三相整流器，包括主整 流器；所述主整流器共有k台且相互并联；该三相整流装置还包括(k-Ι)台电流互感器， 每个电流互感器都分别接入一个主整流器的输入端，每个电流互感器的输出端分别与一个 作为辅助整流器的三相的二极管整流器相连；各辅助整流器相互串联之后，又并接到并联 的主整流器输出端的两端；其中，未并联时单独在额定负载下k台主整流器中输出电压最 小的那一台主整流器不接电流互感器和辅助整流器，任一台电流互感器的原副边匝比为 H1 n2，且Ii1 n2 = (k-1) X ΔU/Umin ；Umin为该主整流器的电压，ΔU为其它主整流器的平 均电压与最小电压Umin之差，k ^ 4,η2 > η10本技术中，所述辅助整流器是二极管整流器。本技术中，所述辅助整流器是快恢复二极管整流器。与现有技术相比，本技术的有益效果是本技术的三相整流器在实现电流分配的过程中，不需用有源器件，线路简单 可靠，成本低廉；特别是能够随着负载的变化自动保持均流。同时，也可根据主整流器匹配3的电流互感器匝比的不同，使各主整流器不是均流形式而是按一定比例分配电流，以适应 不同情况的需要。附图说明图1为四台主整流器并联时的电流分配原理图。图2为四台主整流器并联的临界状态时的电路。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术进一步详细描述本实施例中的利用辅助桥反馈在输入端减电压实现均流的三相整流器如图1中 所示，包括作为整套整流装置的主整流器NO. 1 NO. 4共有4台且相互并联；以及4台匝比 为叫Il2的电流互感器，每个电流互感器都分别接入一个主整流器的输入端，每个电流互 感器的输出端分别与一个辅助整流器相连；各辅助整流器相互串联之后，又并接到并联的 主整流器输出端的两端；其中,Ii1Ai2彡(k-1) X AU/Umin，式中Umin为未并联时单独在额定负 载下k台主整流器中输出电压最小的那一台的电压，AU为其他(k-Ι)台主整流器的平均 电压与最小电压Umin之差，k为并联的主整流器的台数(本实施例为4台)，Ii2 > ηι。由于辅助整流器是串联的，它们的电流必然相等，从而电流互感器的付边电流必 然相等，因而电流互感器的原边电流也必然相等，即四台主整流器得以均流。又由于Ii2 >ηι，故辅助整流器的电流较小。由于辅助整流器的四桥串联，每桥电 压较低，故辅助整流器是小功率的整流器。设四台主整流器中未并联时在额定负载下最低电压的一台输出直流电压为Umin， 其他三台单独运行时平均输出电压为Umin+ Δ U，则可取Ii1Ai2略大于3 Δ U/Umin，例如若Δ U/ Umin = 6%，3AUUmin/= 18%，则可取 Ii1Ai2 = 20%，即 Ii1 n2 = 1 5。此时四台辅助整 流器的总功率为四台主整流器总功率的5%。我们用具体数字案例来进一步说明设四台主整流器单独供给额定负载时输出电 压分另U为600、620、650、680伏。于是并联主整流器台数k = 4;最小电压整流器的输出电压Umin = 600伏；其他三机的平均电压Utjs= (620+650+680)/3 = 650 伏；Δ U = 50 伏；Vn2 应略大于(k-Ι) Δ U/Umin = (4-1) X 50/600 = 1/4，取 Ii1Ai2 = 3/10。并联运行时设四套电流互感器CT中原边压降(折合到整流后的直流侧)最小者 为UCTmin，其它三只CT上的压降平均为UCTmin+ Δ U,于是四套CT付边电压经整流后的直流电压为(UCTmin、Ucimin+ Δ U、Ucimin+ Δ U、 Ucimin+ΔU) Xn2Av辅助桥输出的总电压为四者之和，即U辅助桥= / X Ii2Ai1，它应该等于主整流器的输出电压Ud = Umin-Ucifflin0 于是可#UCTmin(l+4n2/ni) = (Umin-3 AUXn2Ai1)，即Ucimin = (600-3 X 50 X 10/3) / (1+4 X 10/3) = 7 伏;Ud = Umin-Uciwn = 600-7 = 593 伏;四套辅助整流器和CT的总功率P辅助=主整流器的总功率P主X (ni/kn2) = P 主 Χ7· 5%。四台辅助整流器均可采用二极管组成，采用快恢复二极管可使本技术适用于 高频整流器的并联均流。本技术不需要采用晶闸管或IGBT等有源器件，因为其中能量 是单向流动的，即仅工作于整流状态。上述原理同样可适用于任意台主整流器的并联，例如k台。此时只要取Ii1Ai2略大 于(k-1) X AU/Ufflin即可。辅助整流器提供的功率为主整流器的ni/kn2。由于上述电流互感器保证四主整流器电流的瞬时值相等，故它们的输出电流波形 如同四主整流器串联时一样，即不需滤波电感。上述原理是在Umin的基础上使每台主整流器减少一点电压，(即在串联于输入端 的电流互感器CT上有一点压降，)原来电压高的多减一些，原来电压低的少减一些。使各 主整流器输出电压相等，而且使各主整流器的CT均多多少少输出一点功率，这样可使各辅 助整流器采用二极管组成，而不必用IGBT等有源器件，因此称为“输入减Uct均流法”。上述使ηι/η2略大于(k-1) X AU/Ufflin的目的是为了使各辅助桥均工作于整流状 态，在临界状态时Ii1Ai2 = (k-1) X AU/Umin，此时可对输出电压为Umin的那一台不接电流互 感器和辅助桥，如图2所示。考虑到电流互感器的漏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用辅助桥反馈实现电流分配的三相整流器，包括主整流器，其特征在于，所述主整流器共有ｋ台且相互并联；该三相整流装置还包括ｋ台电流互感器，每个电流互感器都分别接入一个主整流器的输入端，每个电流互感器的输出端分别与一个作为辅助整流器的三相的二极管整流器相连；各辅助整流器相互串联之后，又并接到并联的主整流器输出端的两端；其中，任一台电流互感器的原副边匝比为ｎ↓［１］∶ｎ↓［２］，且ｎ↓［１］／ｎ↓［２］≥（ｋ－１）×ΔＵ／Ｕ↓［ｍｉｎ］，式中Ｕ↓［ｍｉｎ］为未并联时单独在额定负载下ｋ台主机中输出电压最小的那一台的电压，ΔＵ为其他（ｋ－１）台主机的平均电压与最小电压Ｕ↓［ｍｉｎ］之差，ｋ≥４，ｎ↓［２］＞ｎ↓［１］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪槱生，
申请(专利权)人：汪槱生，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]