本發(fā)明涉及一種將三相交流電變換成直流電的可控整流電路及應(yīng)用它設(shè)計(jì)制造的高功因數(shù)的節(jié)能、減材、少諧波的可控整流設(shè)備。

背景技術(shù)：

三相電源中使用的半波可控整流電路有：三相半波、六相半波、帶平衡電抗器雙反星形等電路。三相電源中使用的橋式可控整流電路有：角接三相橋式、星接三相橋式、帶平衡電抗器三相橋式等電路。星接三相橋式又有：6個(gè)晶閘管的三相全控橋、俄國人巴巴特發(fā)明的中性點(diǎn)帶1個(gè)二極管和6個(gè)晶閘管的三相全控橋、中性點(diǎn)帶2個(gè)二極管和6個(gè)晶閘管的三相全控橋、本發(fā)明人發(fā)明的帶平衡電抗器2個(gè)二極管和6個(gè)晶閘管的三相全控橋、中性點(diǎn)帶2個(gè)二極管的和6個(gè)晶閘管的五芯柱三相全控橋等電路。應(yīng)用得最多的是三相橋式可控整流電路和帶平衡電抗器雙反星形電路，前者輸出電流小，后者整流繞組利用率低。已有的可控整流電路它們只在最高輸出電壓時(shí)才有一個(gè)最佳功率因數(shù)點(diǎn)，輸出電壓越低，整流電路功率因數(shù)越低，輸出電流越小，諧波電壓越大，效率也越低。因此，用已有可控整流電路設(shè)計(jì)制造整流設(shè)備，為使其在調(diào)低電壓時(shí)能夠輸出額定電流，就必須加大整流變壓器和器件的容量，制造可控整流設(shè)備時(shí)就很費(fèi)材料，使用可控整流設(shè)備時(shí)就很費(fèi)電，并對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重諧波電流污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種將三相交流電變換成直流電的大功率可控整流電路及應(yīng)用它設(shè)計(jì)制造的高功因數(shù)的減材、節(jié)能、諧波電流對(duì)電網(wǎng)污染小可控整流設(shè)備。

本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種減少整流變壓器容量，提高功率因數(shù)、提高效率和減少諧波的可控整流電路，它在調(diào)壓范圍具有2個(gè)最佳功率因數(shù)點(diǎn)的可控整流電路。本發(fā)明的第二個(gè)目的用它來設(shè)計(jì)制造高功率因數(shù)的大功率可控整流設(shè)備和調(diào)低電壓輸出直流電流可以增大的可控整流設(shè)備。本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提高電路輸出電流和減少整流臂晶閘管的並聯(lián)數(shù)量，提高整流器的可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種帶二極管和帶平衡電抗器的復(fù)式雙反星形電路，它包括：a)一個(gè)變換電壓的三相整流變壓器，其初級(jí)繞組用于連至三相交流電源，其次級(jí)整流繞組用于連成有1個(gè)中性抽頭的雙反雙星形；b)一個(gè)用于提高整三相整流變壓器次級(jí)流繞組和整流器件利用率的帶有1個(gè)中心抽頭的平衡電抗器；c)一個(gè)用于濾波的電感；d)2個(gè)二極管和12晶閘管、均分成第一和第二兩組，e)12個(gè)晶閘管有2個(gè)觸發(fā)信號(hào)，其特征在于：第一直流輸出端(1)與濾波電感一端連接，濾波電感另一端(3)與平衡電抗器中心抽頭、第一二極的陰極連接，平衡電抗器一個(gè)端頭(4)與3個(gè)第一晶閘管的陰極連接，平衡電抗器的另一個(gè)端頭(5)與另3個(gè)第一晶閘管的陰極連接，第二直流輸出端(2)與第二二極管的陽極和6個(gè)第二晶閘管的陽極連接，雙反星形的中性抽頭(o)與第一二極管的陽極、第二二極管的陰極連接，雙反星形的6個(gè)端頭(a、a′、b、b′、c、c′)分別與6個(gè)第一晶閘管的陽極、6個(gè)第二晶閘管的陰極連接，每個(gè)端頭連接有1個(gè)第一晶閘管的陽極和1個(gè)第二晶閘管的陰極，同一周期內(nèi)有2個(gè)有相位差的觸發(fā)信號(hào)分別控制6個(gè)第一整流器件和6個(gè)第二整流器件的導(dǎo)通角，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)整流電路輸出直流電壓的同時(shí)，使每個(gè)直流輸出電壓的功率因數(shù)達(dá)到最佳。

附圖說明

附圖1是帶二極管和平衡電抗器的復(fù)式雙反星形電路。附圖2是半壓起調(diào)的帶二極管和平衡電抗器的復(fù)式雙反星形電路。其中：b是三相整流變壓器、l為濾波電感，lp為平衡電抗器，d為二極管，v為晶閘管。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。

由附圖1可知：三相整流變壓器3個(gè)初級(jí)繞組三角形連接，帶1個(gè)中心抽頭的3個(gè)整流繞組連接成有1個(gè)中性點(diǎn)的雙反星形，1)由平衡電抗器、濾波電感、雙反星形繞組、2個(gè)二極管(d1、d2)、6個(gè)晶閘管(v7～v12)及其觸發(fā)信號(hào)組成1個(gè)低電壓輸出，雙反星形可控整流電路，在兩個(gè)直流輸出端(1、2)輸出可控整流電壓，在零觸發(fā)時(shí)有一個(gè)最佳功率因數(shù)點(diǎn)，其最大輸出電流等效于6個(gè)次級(jí)繞組并聯(lián)輸出的電路，其特征在于：二極管d1流過可控整流電流和續(xù)流電流，而二極管d2只流過續(xù)流電流。

2)在晶閘管(v7～v12)全導(dǎo)通的情況下，再給另6個(gè)晶閘管(v1～v6)遲后的觸發(fā)信號(hào)時(shí)，由平衡電抗器、濾波電感、3個(gè)次級(jí)整流繞組(a-a′、b-b′、c-c′)、2個(gè)二極管(d1、d2)、12個(gè)晶閘管(v1～v12)及其觸發(fā)信號(hào)又組成1個(gè)高電壓輸出，雙反星形可控整流電路，也在兩個(gè)直流輸出端(1、2)輸出可控整流電壓，在零觸發(fā)時(shí)也有一個(gè)最佳功率因數(shù)點(diǎn)，其最大輸出電流只等效于3個(gè)次級(jí)繞組并聯(lián)輸出的電路，其特征在于：2個(gè)二極管d1和d2只流過續(xù)流電流。由此可知：本發(fā)明的帶二極管和帶平衡電抗器的復(fù)式雙反星形電路的最大輸出電流在半電壓點(diǎn)，它能輸出接近于2倍最高電壓輸出的最大電流值，因此，它在調(diào)輸出電壓時(shí)，不但有比傳統(tǒng)相控整流電路高得多的功率因數(shù)，而且在調(diào)低輸出電壓時(shí)允許最大輸出電流不但不會(huì)減小，還可以增加的優(yōu)點(diǎn)，這是所有傳統(tǒng)相控整流電路都無法做到的。另外，12個(gè)晶閘管還與雙反星型繞組又組成兩個(gè)三相半控橋電路，可增大高電壓輸出，雙反星形可控整流電路器件和繞組的導(dǎo)通角，而進(jìn)一步提高性能。

附圖2是將附圖1中6個(gè)晶閘管(v7～v12)換成6個(gè)二極管(d3～d8)就成為一種從半壓起調(diào)的帶二極管和平衡電抗器的復(fù)式雙反星形電路。

應(yīng)特別指出：如果中性點(diǎn)上只連接1個(gè)二極管，本發(fā)明就是同一發(fā)明的復(fù)式帶平衡電抗器雙反星形可控整流電路。

本發(fā)明的電路它與傳統(tǒng)三相橋式可整流電路相比具有功率因數(shù)較高和輸出電流大的優(yōu)點(diǎn)，它與帶衡電抗器三相橋式可控整流電路相比具有功率因數(shù)高和低壓輸出電流大的優(yōu)點(diǎn)，它與傳統(tǒng)帶平衡電抗器正反星形可控整流電路相比具有功率因數(shù)較高、器件耐壓低的優(yōu)點(diǎn)。它們屬于大電流、大功率、高功率因數(shù)、低諧波的綠色相控整流電路。應(yīng)用本發(fā)明的電路制造整流設(shè)備，生產(chǎn)單位節(jié)材、使用單位節(jié)電，電網(wǎng)減少諧波電流污染的目的，因此，使用本發(fā)明電路設(shè)計(jì)制造的整流器稱為新一代綠色相控整流器，綠色相控整流器必將替代傳統(tǒng)相控整流器，全面實(shí)施本發(fā)明有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)節(jié)能環(huán)保效益。

上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的帶二極管和帶平衡電抗器的復(fù)式雙反星形電路，它包括：1個(gè)三相整流變壓器、1個(gè)帶中心抽頭的平衡電抗器、1個(gè)濾波電感、2個(gè)二極管和12個(gè)晶閘管及其有相位差的兩個(gè)觸發(fā)電路組成。它與傳統(tǒng)三相橋式可整流電路相比具有功率因數(shù)較高和輸出電流大的優(yōu)點(diǎn)，它與帶衡電抗器三相橋式可控整流電路相比具有功率因數(shù)高和低壓輸出電流大的優(yōu)點(diǎn)，它與傳統(tǒng)帶平衡電抗器正反星形可控整流電路相比具有功率因數(shù)較高、器件耐壓低的優(yōu)點(diǎn)。它們屬于大電流、大功率、高功率因數(shù)、低諧波的綠色相控整流電路，實(shí)施本發(fā)明有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)節(jié)能環(huán)保效益。

技術(shù)研發(fā)人員：龔秋聲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：龔秋聲
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.17
技術(shù)公布日：2017.09.08