[实用新型]可控硅变流器

说明书

本实用新型是一种静止的可控硅变流器系统。

现有地可控硅变流器都只能产生滞后电流。因此功率因数都很低。而本实用新型所提出的自然换流方法改变了这种状态，能使变流器产生超前的电流。

本实用新型的目的：1.作为逆变器用于交流电机串级调速系统，能使整个串调系统得到很高的功率因数。2.作为整流器用于可控硅直流调速系统，能在整个调速范围内都得到超前电流，用来补偿其它用电装置的滞后功率因数。因此本实用新型能彻底克服以往可控硅变流器在深控时功率因数很低的缺陷，取得很好的节电效果，并能减少设备投资，提高经济效益。

国内外已投入使用的交流电机串调系统，功率因数很低，例如上海第一钢铁厂1900千瓦设备轧管机系统，实测总功率因数只有0.4。（参阅文献1）

美国、加拿大于1981年、用由8只可控硅组成的三相四线制系统作为串调用逆变器，功率因数最高达0.7（参阅文献2）。1984年国内上海同济大学与上海电器成套厂利用日本提出的原理制成的串调设备，功率因数最高达0.75（参阅文献3）。它的逆变器换流波形在B＝30，其逆变电压的调整是靠斩波器来完成，上述二种成果，虽然改进了传统的交流电机串调线路用的逆变器，达到了提高功率因数的目的，但都存在一个根本性的困难，那就是他们用的逆变器流过的都是滞后电流，因此以往在串调系统中由于交流电机的定子电流是滞后电流，逆变器电流又是滞后电流，其矢量的合成使整个串调系统的功率因数变得很低，一般在0.1～0.55之间。

本实用新型是这样实现的，在任何的可控硅变流器电路中，只要增加一组二极管组成的整流桥，一组变压器输出绕组和一个斩波环节，三者构成一个抑止电压换流辅助桥，对全电路进行调试后就能使这个可控硅变流器，全部产生超前电流。

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

附图1是本实用新型用作于交流电机串级调速系统作为逆变器的电气原理图。

附图2是本实用新型作为逆变器的换流电压波形以及对应的各种波形图。U_N是逆变器换流电压波形（粗线条）。M_S是可控硅触发脉冲波形。U_AW是A相电压相位。M_PP是PP导通时电压波形。I_AS是A相超前电流波形。I_AWS是A相电流相位中心线。

附图3是本实用新型用作于直流电机调整系统作为整流器的电气原理图。

附图4是本实用新型作为整流器的换流电压波形以及对应的各种波形图。U_L是整流器换流电压波形（粗线条）。

图1上D是线绕转子的异步电机，L是电抗器，V₇～V₁₂六个二级管组成的整流桥把D的转子电势整流为直流。TN₁是逆变变压器第一组付绕组及三个可控硅SCRA、SCRB、SCRC组成可控硅逆变器。V₁～V₆六个二极管组成一个整流桥，TN₂逆变变压器第二组付绕组，PP是一个斩波环节（用功率三极管或可控硅）三者构成一个抑止电压换流辅助桥，它是本实用新型的特征部份。三个可控硅接成三相零式线路，SF是通用可控硅触发移相板，采用它来解决它们的触发和移相，同时利用这三相触发脉冲，再通过AP是狭脉冲形成板输出狭脉冲来控制PP的导通和关断，A_D，B_D，C_D是三相同步变压器输出的电源。