[发明专利]一种大电流正负桥并联变流器

说明书

本发明属于核聚变技术领域，具体为一种大电流正负桥并联变流器，包括直流总输出母排、直流分支母排和交流母排，每个直流总输出母排上安装3个直流分支母排，直流分支母排两个侧面均设有晶闸管，对应的晶闸管之间设有软连接排，软连接排内侧设有快速熔断器，快速熔断器与交流母排连接。采用6个总桥臂斜对称布局的方式构成正组三相桥式变流器和负组三相桥式变流器，有效的降低了大电流变流器运行时存在的电磁干扰问题，同时可以有效的避免由于感抗压降带来的均流系数下降和变流器功率因数降低的问题。

技术领域

本发明属于核聚变技术领域，具体涉及一种变流器。

背景技术

磁约束核聚变是聚变研究最重要的手段之一，磁约束核聚变利用磁场实现对等离子体的约束和控制，随着对等离子体研究的深入，需要更大的直流电源来提供高能磁场以实现对等离子体物理特征更深入的研究，进一步为聚变商业应用提供理论和工程基础。大电流直流电源在我国电解电镀行业中应用较多，在结构上一般采取多个小电流输出变流柜并联的方式构成一个大电流直流电源，每个小电流输出变流柜在电气结构上相同，每个小电流变流柜内由三相桥式变流器、进出线路、测量和保护设备构成，且每个桥臂上大多采用3-4个晶闸管并联，此类电源大多为二象限电源。这类电源应用在核聚变领域存在如下问题：由于电气结构的原因，此类电源成本较高，电源中的大多数电气设备利用率较低；从整体上来看电源结构松散，多个小变流柜的并联增加了系统的复杂度，同时增加了系统的风险性，另外由于组成大电流直流电源的设备较多占地面积较大；且由于其大多为二象限电源无法应对托卡马克装置负载四象限运行的实际应用场景。

发明内容

本发明的目的是提供一种大电流正负桥并联变流器，其能够适应托卡马克装置负载四象限运行条件。

本发明的技术方案如下：

一种大电流正负桥并联变流器，包括两个平行安装在柜体内的直流总输出母排、设于直流总输出母排上的直流分支母排和交流母排，每个直流总输出母排上安装3个直流分支母排，直流分支母排在直流总输出母排3上对应的形成三组，每两个直流支路母排为一组；

所述的直流分支母排两个侧面均设有晶闸管，在每一组中的两个直流支路母排中，其中一个直流分支母排上的晶闸管分别与该组中另一个直流分支母排上安装的同一侧面的晶闸管对应通过软连接排连接，并且同一组中的两个软连接排方向相反；所述的软连接排内侧设有快速熔断器，所述的快速熔断器与所述的交流母排连接。

直流分支母排的每一个侧面设有晶闸管的数量为8个，两侧共有16个；在每组的两个直流分支母排中，一个直流分支母排同一侧的8个晶闸管均对应与同一组中的另一个直流分支母排同一侧的8个晶闸管通过软连接排连接，两侧的软连接排方向相反。

所述的交流母排的中部引出三根并联的电路，每一电路中，首先并联连接交流电压互感器，再串联压敏电阻和交流电流互感器。

所述的两个直流总输出母排之间设有直流电压传感器，同时其中一路直流总输出母排串联热敏继电器上，另一路直流总输出母排串联直流电流传感器。

所述的交流母排上分出两路支路，每个支路上连接快速熔断器之后，并联两路方向相反的晶闸管，每个晶闸管上并联散热器。

所述的交流电压互感器设于柜体背面的下端，所述的交流电流互感器使用环氧绝缘板固定在柜体内。

所述的交流母排材料为铝。

所述的直流总输出母排由2根铝排组成，使用绝缘环氧板固定在柜体的顶部。

所述的直流总输出母排与直流支路母排通过螺杆相连。

本发明的显著效果如下：