[发明专利]采用星形连接自耦变压器的双三相半波整流电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用星形连接自耦变压器的双三相半波整流电路，属于电力电子技术领域。

背景技术

在并联型多相整流电路多用于大功率整流电路中，其中并联型12脉波整流电路和带平衡电抗器的双反星形整流电路最常见，并且已经在工业领域得到了广泛应用。

并联型12脉波整流电路采用隔离变压器，在隔离变压器后接两组三相整流桥，输出端接平衡电抗器，平衡电抗器吸收两输入端的电势差使两组三相整流桥能够并联工作，输出电流加倍。因此并联型12脉波整流电路常应用于大电流场合。的大功率整流电路，但是变压器容量和体积较大，且两组三相整流桥共需12个开关管，需要的管子数多。对于带平衡电抗器的双反星形可控整流电路，它采用双反星形隔离变压器，变压器后接两组并联的三相半波电路，在平衡电抗器吸收其两输出端的电势差作用下两组三相半波电路能够同时并联工作，虽然带平衡电抗器的双反星形可控整流电路由于磁路平衡消除了直流磁化问题，采用的管子个数也比12脉波整流电路减少一半，但依旧存在变压器容量和体积大的问题，成本高。

所以综合上述12脉波整流电路和带平衡电抗器的双反星形可控整流电路的优缺点，一种采用星形连接自耦变压器的双三相半波整流电路应用而生。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的带平衡电抗器的双反星形可控整流电路由于采用双反星形隔离变压器而存在的的容量和体积大的问题，提供了一种采用星形连接的自耦变压器的设计方法。

本发明所述的采用星形连接自耦变压器的双三相半波整流电路，它包括自耦变压器、第一组三相半波电路、第二组三相半波电路、平衡电抗器和负载。

自耦变压器输入端与三相交流电压相连，输入端采用星形连接，两组三相电压与输入电压之间相位差为±30°，即一组输出三相电压超前输入电压30°，另外一组滞后输入电压30°，从而可输出两组相位相差60°的电压。第一组三相半波电路的输入端与自耦变压器的输出端相连，第二组三相半波电路的输入端与自耦变压器的输出端相连，第一组三相半波电路和第二组三相半波电路两组三相半波电路形成并联电路，用于增大输出电流，

平衡电抗器P端与第一组三相半波电路的输出端相连，Q端与第二组三相半波电路的输出端相连，平衡电抗器用于吸收第一组三相半波电路和第二组三相半波电路两组三相半波电路输出的电势差，使得第一组三相半波电路和第二组三相半波电路两组三相半波电路能够同时并联工作，从而形成六脉波电流，即增大输出电流，提高变压器利用效率，负载一端与平衡电抗器的输出端相连，另一端与自耦变压器中线点相连。

本发明所述的采用星形连接自耦变压器的双三相半波整流电路采用星形连接的自耦变压器，它降低变压器容量和体积的方法为：该采用星形连接自耦变压器的双三相半波整流电路采用星形连接的自耦变压器，自耦变压器各绕组交互连接，由于磁耦合作用而使需转换的能量仅仅是输出功率的很小的一部分，因而可显著减小变压器的容量，第一组三相半波电路和第二组三相半波电路两组三相半波电路在平衡电抗器吸收电压的作用下同时并联工作，电流加倍，变压器的利用效率进一步提高，同时第一组三相半波电路和第二组三相半波电路两组三相半波电路比12脉波整流电路使用的管子数少，因此该整流电路更适用于大电流场合。

本发明的优点是：本发明实现了在交流侧使用自耦变压器使变压器容量和体积显著减小。它在带平衡电抗器的双反星形可控整流电路的基础上，保留了其使用管子少的优点，将隔离变压器改为采用星形连接的自耦变压器，利用自耦变压器的磁耦合作用，降低了变压器容量，更适用于大电流场合。

附图说明

图1为本发明系统的电路结构示意图。

图2为本发明系统采用的星形自耦变压器的绕组结构图。

图3为本发明系统采用的星形自耦变压器向量图。

图4为两组三相半波整流电路中六个二极管的工作示意图。

图5为[0°60°]期间电路的工作状态示意图。

图6为[60°120°]期间电路的工作状态示意图。

图7为[120°180°]期间电路的工作状态示意图。

图8为[180°240°]期间电路的工作状态示意图。

图9为[240°300°]期间电路的工作状态示意图。

图10为[300°360°]期间电路的工作状态示意图。