[发明专利]用于提供磁耦合器的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于提供磁耦合器的方法和装置。

背景技术

磁耦合器(多相间变压器)例如用于连接负载到多相电源。

使用多相电源是已知的，所述多相电源可以产生彼此相对角偏移的N个周期的供电电流或电压，其中N是大于或等于4的整数。在使用的供电电流或电压之间的角偏移在0和2π弧度之间被均匀地分配。2π弧度的角偏移对应于电流或电压的周期。

已知的磁耦合器包括几对绕组，每对绕组由第一和第二相邻的绕组构成，它们借助于磁性材料制成的芯子或磁心相互地进行磁连接。在以下的文章中描述了已知的磁耦合器的不同的结构：

“Modeling and Analysis of Multi-Interphase Transformers forConnection Power Converters in Parallel”，IN GYU PARK andSEON IK KIM，Dept.of Control and Instrumentation Eng.，Wonkwang University，Iksan，chonbuk，570-749 Korea，IEEE 1997。

用于提供这些耦合器的已知的方法是对每对绕组的第一绕组提供相对于同对的第二绕组的供电电流或电压角偏移一个角度α的供电电流或电压。

在已知的方法中，对于每对绕组，角α等于2π/N。

这样提供的磁耦合器能够正确地工作，但是其是笨重的。因而需要减少这些磁耦合器的尺寸。

发明内容

因而，本发明的目的在于提供一种用于提供磁耦合器的方法，该方法对于相同的性能等级能够减少磁耦合器的尺寸。因而本发明的目的在于提供一种用于提供磁耦合器的方法，其中对于至少一对绕组，角α的绝对值大于或等于4π/N。

已经观察到，对于相同的性能等级，对于至少一对绕组选择角α绝对值大于或等于4π/N能够减少通过连接这对绕组的磁心的最大磁通。实际上，通过对于至少一对绕组的角α的绝对值强加这种类型的值，使得接近于这对绕组的供电电流或电压的角偏移等于π的情况，这相当于最佳地减少在连接这两个绕组的磁心中可以观测到的最大磁通。

因为通过磁心的截面的最大磁通被减小，便可以减小该磁心的尺寸，这样，便可以减小耦合器的尺寸。

此外，因为N个供电电流或电压的角偏移的角度分布，在由这种耦合器供电的负载中的电流或电压的谐波被减少。

这种供电方法的实施例可以包括以下的一个或多个特征：

-对于每对绕组，角α的绝对值大于或等于4π/N；

-对于每对绕组，角α的绝对值在π-2π/N弧度和π+2π/N弧度之间；

-当N是奇数时，角α的绝对值等于[(N-1)/2].(2π/N)；

-当N是4的倍数时，角α的绝对值等于[(N/2)-1].(2π/N)；以及

-当N是偶数时，对于N/2-1对绕组，角α等于[(N/2)-1].(2π/N)，对于两对绕组，等于π，对于其它对绕组，等于-[(N/2)-1].(2π/N)。

这些供电方法的实施例还具有以下优点：

-对于每对绕组，选择其绝对值大于或等于4π/N的角α，使得能够减小磁耦合器的尺寸；

-对于每对绕组，选择绝对值在π-2π/N弧度和π+2π/N弧度之间的角α，使得能够获得磁耦合器的尺寸的最佳的减小；以及

-对于每对绕组，使用前面提供的公式以按照N的值计算角α，使得能够获得接近于π的角偏移，因此获得磁耦合器的尺寸的最佳减小。

本发明的目的还在于，提供一种用于向电偶极子供电的装置，该装置包括：

-N相电源，这些相之间的角偏移被规则地分布在0和2π弧度之间，N是大于或等于4的整数；

-用于使该电源的每相同时和所述电偶极子相连的磁耦合器，所述磁耦合器包括多对绕组，每对绕组由第一和第二相邻绕组构成，它们借助于磁性材料制成的芯子彼此磁连接，每对绕组的第一绕组由所述电源的一相供电，该相相对于对同一对绕组的第二绕组供电的电源的相角偏移一个角度α；以及

对于至少一对绕组，角α的绝对值大于或等于4π/N。

这种装置的实施例可以包括一个或多个下述特征：