[发明专利]一种使用直流侧电流直接注入法的大功率整流器

权利要求书

1.一种使用直流侧电流直接注入法的大功率整流器，其特征在于，它包括：隔离变压器(1)、第一组单相全桥整流电路(2)、第二组单相全桥整流电路(3)、第三组单相全桥整流电路(4)、平衡电抗器(5)、三相桥式逆变电路(6)、控制电路(7)；隔离变压器(1)作为移相变压器，其原边绕组采用三角形联结，副边绕组相互独立，三相交流电压与移相变压器原边绕组相连接，为系统供电，三个独立的副边绕组分别与第一组单相全桥整流电路(2)、第二组单相全桥整流电路(3)、第三组单相全桥整流电路(4)相连接；第一组单相全桥整流电路(2)的输出端阳极、第二组单相全桥整流电路(3)的输出端阳极、第三组单相全桥整流电路(4)的输出端阳极分别与平衡电抗器(5)的三个输入端相连接；第一组单相全桥整流电路(2)的输出端阴极、第二组单相全桥整流电路(3)的输出端阴极、第三组单相全桥整流电路(4)的输出端阴极连接于一公共点，该公共点与负载一端相连接；平衡电抗器(5)的输出端连接于另一个公共点，该另一个公共点与负载的另一端相连接；三相桥式逆变电路(6)的三个输出端分别与平衡电抗器(5)的三个输入端相连接；控制电路(7)控制三相桥式逆变电路(6)中IGBT的导通和关断，向平衡电抗器(5)注入补偿电流，对三组单相全桥整流电路的输出电流进行调制，使整流器输入电流波形趋于正弦波。

2.根据权利要求1所述使用直流侧电流直接注入法的大功率整流器，其特征在于：隔离变压器(1)由三个芯柱组成，每个芯柱上有两个绕组，一个原边绕组和一个副边绕组；隔离变压器(1)的三个原边绕组采用三角形联结方式，能够为3倍频谐波提供回路，三个副边绕组相互独立，输出三组相位依次相差120°的单相电压；隔离变压器(1)结构对称，这会使整流器的三相输入电流形状规则，有利于谐波抑制；同时，在输入与输出电压等级差别比较大的场合，采用隔离变压器安全性更高。

3.根据权利要求1所述使用直流侧电流直接注入法的大功率整流器，其特征在于：第一组单相全桥整流电路(2)、第二组单相全桥整流电路(3)、第三组单相全桥整流电路(4)均采用二极管作为整流器件，因而结构简单、实现难度低；第一组单相全桥整流电路(2)、第二组单相全桥整流电路(3)、第三组单相全桥整流电路(4)通过平衡电抗器(5)实现并联独立工作，三组单相全桥整流电路产生的特定次谐波相互抵消，起到抑制谐波的作用。

4.根据权利要求1所述使用直流侧电流直接注入法的大功率整流器，其特征在于：平衡电抗器(5)吸收第一组单相全桥整流电路(2)、第二组单相全桥整流电路(3)、第三组单相全桥整流电路(4)输出电压的瞬时差，确保三组单相全桥整流电路能够独立并联工作。

5.根据权利要求1所述使用直流侧电流直接注入法的大功率整流器，其特征在于：三相桥式逆变电路(6)直接接在三组单相全桥整流电路的输出端的阳极，即直接接在平衡电抗器(5)的三个输入端；与使用带副边的有源平衡电抗器实现直流侧电流注入法相比较，不再使用平衡电抗器的副边，这将降低系统的体积和成本。

6.根据权利要求1所述使用直流侧电流直接注入法的大功率整流器，其特征在于：三相桥式逆变电路(6)等效容量低，仅占系统输出功率的极小一部分，有利于降低系统的体积和成本。