[发明专利]直流侧无源谐波抑制方法的24脉波整流器及设计方法

权利要求书

1.直流侧无源谐波抑制方法的24脉波整流器，其特征在于，所述直流侧无源谐波抑制方法的24脉波整流器包括角型联结自耦变压器(1)、第一组三相整流桥(2)、第二组三相整流桥(3)、零序电流抑制器(4)、带副边的平衡电抗器(5)、单相全桥整流电路(6)和负载(7)，角型联结自耦变压器(1)原边绕组输入端与三相交流电压u_a、u_b、u_c相连，原边绕组采用角形联结，两组副边绕组耦合在相应的原边绕组上，且两组副边绕组的输出电压相位依次相差30°；第一组三相整流桥(2)和第二组三相整流桥(3)的输入端分别与角型联结自耦变压器(1)的两组副边绕组输出端相连，第一组三相整流桥(2)和第二组三相整流桥(3)独立并联工作；零序电流抑制器(4)的四个输入端m1、m2和m3、m4分别连接第一组三相整流桥(2)的两个直流输出端和第二组三相整流桥(3)的两个直流输出端，零序电流抑制器(4)的输出端n2和n4连接于一个公共点上；带副边的平衡电抗器(5)原边绕组P端与零序电流抑制器(4)的输出端n1相连，原边绕组Q端与零序电流抑制器(4)的输出端n3相连，原边绕组的中间抽头为输出端；单相全桥整流电路(6)的输入端连接在带副边的平衡电抗器(5)副边绕组的输出端，单相全桥整流电路(6)的输出端连接在负载(7)的两端；负载(7)一端与平衡电抗器(5)的输出端和单相全桥整流电路(6)的输出阳极端相连，另一端与零序电流抑制器(4)的输出端n2与n4的公共点和单相全桥整流电路(6)的输出阴极端相连。

2.根据权利要求1所述的直流侧无源谐波抑制方法的24脉波整流器，其特征在于，所述带副边的平衡电抗器(5)的副边绕组与原边绕组的匝比为14.17。

3.根据权利要求1所述的直流侧无源谐波抑制方法的24脉波整流器，其特征在于，所述带副边的平衡电抗器(5)副边绕组连接的单相全桥整流电路(6)由二极管构成。

4.根据权利要求1所述的直流侧无源谐波抑制方法的24脉波整流器，其特征在于，能够替换所述角型联结自耦变压器(1)的变压器有其他联结形式的自耦变压器或隔离变压器。

5.直流侧无源谐波抑制方法的24脉波整流器设计方法，其特征在于，所述设计方法为：

一、根据单相全桥整流电路(6)的输入电压与系统负载电压的关系，得到单相全桥整流电路(6)共有三种工作模态；

二、通过对这三种模态的分析，得到平衡电抗器(5)输入电流和单相全桥整流电路(6)输出电流与负载电流及平衡电抗器(5)原、副边绕组匝比m的关系表达，再根据三相整流桥的整流原理、安匝平衡原理和基尔霍夫电流定律，计算出整流器输入电流的表达式；

三、根据该表达式，计算整流器输入电流总谐波畸变率与平衡电抗器(5)原、副边绕组匝比m的关系；

四、计算得当m等于14.17时，总谐波畸变率最小，最小值为7.57％，此时单相全桥整流电路(6)二极管导通角为15°，负载电压为24脉波，整流器输入电流为24阶梯波。