無平衡電抗器不對稱24脈自耦變壓整流器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于電能變換技術領域，特別設及了一種無平衡電抗器不對稱24脈自禪 變壓整流器。
【背景技術】
[0002] 航空變壓整流器目前應用較多的是隔離式12脈變壓整流器，利用隔離變壓器副 邊連接形式的不同使兩組=相電壓產生30°相移，經不控整流后，并聯(lián)輸出含12個脈波的 直流電源，消除了輸入電流中的5、7次諧波分量。運種方案結構簡單，可靠性高，不過其變 壓器等效容量較大，為輸出功率的1.03倍。采用自禪變壓器代替隔離變壓器，其等效容量 僅為輸出功率的18%左右，可有效減小變壓整流系統(tǒng)的體積和重量，但無論是隔離式還是 自禪式12脈整流器，其輸入電流總諧波含量燈皿）達15%，均大于國軍標所規(guī)定的10%。 增加脈沖數可進一步降低輸入諧波含量和輸出脈動系數，18脈變壓整流系統(tǒng)進一步優(yōu)化了 諧波含量，然而其輸入電流T皿理論值為10. 11 %，仍然超出諧波標準的要求。現有的24脈 沖自禪變壓整流器的輸入電流T皿理論值為7. 6%，符合國軍標的要求，然而輸出端需要接 大量平衡電抗器才能使整流橋獨立的工作，系統(tǒng)較復雜。

【發(fā)明內容】

[0003] 為了解決上述【背景技術】提出的技術問題，本發(fā)明旨在提供一種無平衡電抗器不對 稱24脈自禪變壓整流器。
[0004] 為實現上述技術目的，本發(fā)明采用的方案為： 陽0化]一種無平衡電抗器不對稱24脈自禪變壓整流器，包括不對稱24脈沖自禪變壓器， 1個主整流橋和3個輔整流橋。不對稱24脈沖自禪變壓器有四組電壓輸出端（a、b、c，al、 bl、cl，a2、b2、c2，、a3、b3、c3):主S相電壓輸出端（a，b，c)和S組輔S相電壓輸出端（al、 bl、Cl, a2、b2、c2,、a3、b3、c3) 組輔整流橋中兩組整流橋（輔整流橋1和輔整流橋扣 的輸入輔=相電壓幅值是主整流橋的輸入主=相電壓的0. 809倍，另一組整流橋（輔整流 橋2)的輸入輔=相電壓幅值是主整流橋的輸入主=相電壓的0.732倍。4個整流橋輸出正 直接連接，作為正輸出端，4個整流橋輸出負直接連接，作為負輸出端，不需要任何平衡電抗 器直接供給負載。
[0006] 進一步地，不對稱24脈沖自禪變壓器每相原邊均包括兩個繞組（A相：apaq，aman ; B相bpbq，bmbn ;C相：cpcq，cmcn)，每相副邊均包括S個繞組（A相：bmb2，c2cq，cpbn巧相： cmc2, a2aq，apcn ;C相：ama2, b化q，bpan)。W A相為例，該自禪變壓器的繞組結構及繞組 具體連接方式為：自禪變壓器原邊繞組（apaq)由中間抽頭（al)分成兩段（apal，alaq)，其 首端（ap)與B相副邊長繞組（apcn)的首端（ap)相連接，中間抽頭（al)做出輸出電壓引 出端（al)，末端（aq)與B相副邊短繞組（a2aq)的末端（aq)相連接；原邊繞組（aman)由中 間抽頭（a3)分成兩段（ama3，a3an)，其首端（am)與C相副邊短繞組（ama2)的首端（am)相 連接，中間抽頭（曰3)做出輸出電壓引出端（曰3)，末端（an)與C相副邊長繞組（bpan)的末 端（an)相連接；畐[J邊短繞組化mb2)的首端化m)與B相原邊繞組化mbn)的首端化m)相連 接，其末端化2)與C相副邊短繞組化化q)的首端相連接，且作為輸出電壓引出端化2);畐山 邊短繞組（c2cq)的首端（c2)與B相副邊短繞組（cmc2)的末端（c2)相連接，且作為輸出 電壓引出端（c2)，其末端（cq)與C相原邊繞組（cpcq)的末端相連接；副邊長繞組（cpbn) 由中間抽頭（C)分成兩段（cpc，cbn)，其首端（CP)與C相原邊繞組（cpcq)的首端（CP)相 連接，中間抽頭（C)連接輸入C相交流電，且做為輸出電壓引出端（C)，其末端化n)與B相 原邊繞組化mbn)的末端化n)相連接；B相和C相的連接方式與A相相似。
[0007] 進一步地，自禪變壓器的每相原副邊繞組之間滿足一定的應比關系，W A相為例， 說明具體的應比關系：原邊繞組（apaq)由中間抽頭（al)分成兩段（apal、alaq)，其應數 分別是化1、化2 ;原邊繞組（aman)由中間抽頭（曰3)分成兩段（ama3、a3an)，其應數分別 是化3、化4 ;副邊短繞組化mb2)的應數為化1 ;副邊短繞組（c2cq)的應數為化2 ;副邊長 繞組（cpbn)由中間抽頭（C)分成兩段（cpc、Cbn)，其應數分別是化3、化4 ;繞組之間的應 數滿足的關系為：化1 :化2 = 1 : 1. 306 ;化1 :化3 = 1 : 1. 306 ;化1 :化4 = 1 : 1 ; 化1 : Nsl = I : 0. 215;化1 : Ns2=l : 0. 215;化1 : Ns3 = l : 0. 631;化1 : Ns4 = 1 : 0.631。B相和C相的繞組應數比與A相相似，其應比推導過程如下：
[0008] W說明書附圖2的電壓矢量圖中滿對應的部分輸出線電壓矢量進行分析，其中N 是輸入立相交流電壓矢量的中點，?/V?、M?、jVc是輸入相電壓矢量，令矢量長度為1，則 輸出線電壓矢量（如0&、〇61、加2、a63)的長度為1.732,且相鄰線電壓矢量之間的夾角 為15° ;萬巧、方房、六巧分別是輸出輔相電壓矢量。在S角形aNbl中根據余弦定理可求 出矢量M>1的長度為： 陽009] Nbi=Vl'+1.732' -2x1x1.732xcos(15°)= 0.809，故佩3 =NbI = 0. 809
[0010]且矢量萬巧長度為：1. 732-1 = 0. 732,在S角形bl油中，用余弦定理可求出bbl的 長度為： 陽011] AM = ?^l.732; +1.7322 -2X1.732X1.732Xcos(l5。）= 0.452，所 W b化2 = 〇. 452,在S 角形bNbl中，已知S邊的長度可求出S個角的角度，其中：
[0012] /WLLi /+0.452'-0.809\"〇 ZNbbl=arccos(-) = 52.52° 2>dx〇.452
[0013] 所WS角形化化P中角度可求出：
[0014]ZMbbp=90-52. 52=37. 48。，Z化化P=180-120-37. 48=22. 52。
[0015]在S角形化化P中用正弦定理可求出bbp和bpbl的長度為：
[0016] 6占l.sinZW如=0 2,咕的=bbl.sinZblbbp=Q加Sin120。 ^ sin120°
[0017] 進一步的，在S角形Mbqb2中可求出各個角的角度為： 陽 01 引 Z6g62M = ^^^^^-ZM26g = 52.5°，ZbqMb2 = 180-120-52.5 = 7.5。
[0019] 故在S角形Mbqb2中用正弦定理可求出Mbq和bqb2的長度為：
[0020]
[0021] 故繞組之間的應比為（化I =化4):
[00巧]進一步地，不對稱24脈沖自禪變壓整流器的主整流橋中每個二極管在一個交流 周期內導通75D，=個輔整流橋只有在線電壓瞬時值達到最大時才工作，輔整流橋中的每 個二極管在一個周期中只導通15°。主、輔=相電壓，在不同時區(qū)的矢量之和構成24相輸 出電壓，各輸出矢量長度相等、間隔15°，整流后輸出含24個脈動的直流電壓。
[0026] 有益效果：與現有的24脈沖自禪變壓整流器相比，本發(fā)明由于整流橋傳輸的功率 不相等，故不需要平衡電抗器，所有輸出線電壓矢量經整流橋直接并聯(lián)輸出，二極管依據電 壓矢量的切換順序依次選通，結構簡單。輸入電流仍為24階梯波，諧波含量小。
【附圖說明】：
[0027] 圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明變壓器輸出線電壓矢量示意圖；
[0029] 圖3為本發(fā)明源側A相電流波形理論合成圖；
[0030] 圖4為本發(fā)明源側A相輸入