[发明专利]基于星型原边绕组移相的24脉冲航空自耦变压整流器

说明书

本发明公开了一种基于星型原边绕组移相的24脉冲航空自耦变压整流器，包括星型原边绕组移相自耦变压器、三相整流桥和平衡电抗器，三相整流桥分别连接星型原边绕组移相自耦变压器和平衡电抗器。本发明提供的基于星型原边绕组移相的24脉冲航空自耦变压整流器，它的输入谐波含量低，且变压器绕组、铁芯用量较少，体积小，重量轻。

技术领域

本发明涉及电能变换技术领域，更具体地说是涉及基于星型原边绕组移相的24脉冲航空自耦变压整流器。

背景技术

多脉冲整流技术按照输出电压脉冲数可以分为12脉冲，18脉冲，24脉冲，30脉冲等，使得网侧电流变为相应脉冲数，脉冲数越多相应的交流侧电流THD值越低，但是变压器结构越复杂且整流桥组数越多。目前航空上使用最广泛的是12脉变压整流器，利用隔离变压器副边连接形式的不同使两组三相电压产生30°相移，经不控整流后，并联输出含12个脉波的直流电源，消除了输入电流中的5、7次谐波分量，这种方案结构简单，可靠性高，不过其变压器等效容量较大，为输出功率的1.03倍其体积小重量轻。隔离式多脉冲变压整流器通过合理设计变压器原副边绕组的变比可以实现28V直流输出，通过输入端无源滤波便可满足航空上对谐波的要求，结构简单，可靠性强，但是变频输入情况下输出电压调整率变化大且其压器等效容量为输出功率的1.03倍，导致系统体积重量较大。采用自耦变压器代替隔离变压器，其等效容量仅为输出功率的18％左右，可有效减小变压整流系统的体积和重量。采用自耦变压器代替隔离变压器，可有效减小变压整流系统的体积和重量，同时功率传输效率更高。

发明内容

本发明提供的基于星型原边绕组移相的24脉冲航空自耦变压整流器，它的输入谐波含量低，且变压器绕组、铁芯用量较少，体积小，重量轻。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种基于星型原边绕组移相的24脉冲航空自耦变压整流器，包括星型原边绕组移相自耦变压器、三相整流桥和平衡电抗器，所述三相整流桥分别连接所述星型原边绕组移相自耦变压器和所述平衡电抗器。

优选的，所述星型原边绕组移相自耦变压器包括A、B、C三相，所述A、B、C三相均包括原边绕组和副边绕组，所述副边绕组分别连接所述原边绕组和所述三相整流桥。

优选的，所述原边绕组包括长绕组和短绕组，每一相的所述短绕组的末端分别连接每一相所述长绕组的首端，且所述A、B、C三相中所述短绕组与所述长绕组连接的公共端分别对应为A、B、C端，所述A、B、C三相中所述长绕组的末端相互连接并作为中性点，所述A、B、C三相中的所述短绕组首端分别为a、b、c端，且所述a、b、c端对应输入三相电流ia、ib和ic。

优选的，所述三相整流桥为4个，分别为第一三相整流桥、第二三相整流桥、第三三相整流桥和第四三相整流桥，且所述第一三相整流桥的输入端为a1、b1、c1，所述第二三相整流桥的输入端为a2、b2、c2，所述第三三相整流桥的输入端为a3、b3、c3，所述第四三相整流桥的输入端为a4、b4、c4；

所述a1、所述a2、所述a3和所述a4的相位分别差15°，所述b1、所述b2、所述b3和所述b4的相位分别差15°，所述c1、所述c2、所述c3和所述c4的相位分别差15°。

优选的，所述平衡电抗器的数量为6个，分别为第一平衡电抗器、第二平衡电抗器、第三平衡电抗器、第四平衡电抗器、第五平衡电抗器和第六平衡电抗器，且所述第一三相整流桥的正输出端经第一平衡电抗器与第三三相整流桥的正输出端连接，第一三相整流桥的负输出端经第三平衡电抗器与第三三相整流桥发的负输出端连接，第二整流桥的正输出端经第二平衡电抗器与第四三相整流桥的正输出端连接，第二三相整流桥的负输出端经第四平衡电抗器与第四三相整流桥的负输出端连接，所述第五平衡电抗器的两端分别连接第一平衡电抗器的中心抽头和第二平衡电抗器的中心抽头，所述第六平衡电抗器的两端分别连接第三平衡电抗器的中心抽头和第四平衡电抗器的中心抽头，第五平衡电抗器的中心抽头作为整流器的正输出端，第六平衡电抗器的中心抽头作为整流器的负输出端。