[发明专利]多相变压器整流器单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将从配电系统供给的三相交流转换成供给到至少一个负载的直流的多相变压器整流器单元，以及将所述多相变压器整流器单元与另一个多相变压器整流器单元连接以减少配电系统中的电流失真的方法。

背景技术

当从三相AC配电系统向DC负载供给电力时，传统的AC的六脉冲整流经常导致在配电系统上的不可接受的电流失真和低功率因数。

多相变压器整流器单元是为了在将DC负载连接到AC网络时实现接近单位功率因数和低电流失真的公知技术。传统的多相变压器整流器单元包括具有初级绕组集和次级绕组集的磁芯、整流器电路和用于将所述初级绕组集连接到三相AC配电系统的三个输入端子。次级绕组集还被布置为在其输出端产生多个三相系统，所述多个三相系统相对于彼此相移以提供输出相位的提高的数量。

随着每个输出相位之间的逐渐变小的相移，即更多的被整流的AC相位，电流失真相应地减小。因此，为了进一步减小配电系统的电流失真，必须将更多个绕组增加到次级绕组集中以提供更多个输出相位。然而，由于次级绕组集变得日益复杂，这将导致更高的传导损耗并且增加了单元的重量。

文件US6,930,578B2公开了一种装置，其包括两个多相变压器，所述两个多相变压器被配置为通过多相变压器的负载特定安装来减小配电网络中的谐波电流。该文件公开了连接到三相AC电源的第一和第二多相变压器，其中所述多相变压器中的每个对单独的AC负载馈电。每个变压器包括具有用于从三相AC电源接收电力的多个触点集的初级以及电磁地耦接到初级并具有用于连接到多个负载的单个触点集的次级。初级的每个触点集提供了相应的初级至次级的相移，从而第一和第二变压器的初级的触点在安装了变压器之后被选择，以使得来自第一变压器的初级的电流的谐波和来自第二变压器的初级的电流的谐波大致抵消。在US6，930，578B2中描述的布置的缺点在于两个变压器中的每个的初级的合适的触点的选择是非常复杂的任务，其要求合适的测量设备。此外，当必须向多相变压器提供额外的触点时，变压器成本提高。

因此，需要改进的多相变压器整流器单元设计，其提供配电系统上的减小的电流失真以及提高的功率因数。

发明内容

本发明的目的是提供一种发明的用于将三相AC转换成DC的多相变压器整流器单元、以及使所述多相变压器整流器单元与另一多相变压器整流器单元连接以减小配电系统的电流失真的方法，其中能够部分地避免之前提及的问题。本发明的目的通过至少两个多相变压器整流器单元的适当的布置实现，每个多相变压器整流器单元具有权利要求1的特征部分的特征。根据本发明的多相变压器整流器单元包括被布置来产生N个大致均等分布的输出相位的次级绕组集，其中N为3的奇数倍并且N>3。本发明的多相变压器整流器单元还包括初级绕组集，所述初级绕组集被布置来向所述输出相位提供大致等于度的正相移或负相移。

所述目的还通过权利要求11的特征部分的方法步骤来实现。根据本发明的方法包括借助于所述次级绕组集产生N个大致均等分布的输出相位的步骤，其中N为3的奇数倍并且N>3，并且借助于所述初级绕组集向所述输出相位提供大致等于度的正相移或负相移。本发明的方法还包括步骤：将所述第一和第二多相变压器的第一输入端子连接到配电系统的第一相位，将所述第一多相变压器的第二输入端子连接到配电系统的第二相位，将所述第一多相变压器的第三输入端子连接到配电系统的第三相位，将所述第二多相变压器的第二输入端子连接到配电系统的第三相位，以及将所述第二多相变压器的第三输入端子连接到配电系统的第二相位。

通过将根据本发明的第一和第二相同的多相变压器整流器单元并联地连接到三相配电系统，以及相对于一个多相变压器整流器单元改变另一个多相变压器整流器单元上的所述三个输入相位中的两个输入相位的连接顺序，第一多相变压器整流器单元的所有脉冲将取决于至配电系统的连接而相对于第二多相变压器整流器单元的输出相位向前或向后相移，并且通过合适地选择输出相位的数量和初级相移，第一多相变压器整流器单元的脉冲将与第二多相变压器整流器单元的脉冲大致交错。

布置包括两个多相变压器整流器单元，每个多相变压器整流器单元具有N个输出相位，当来自所述两个多相变压器整流器单元的脉冲交错时，来自所述布置的输出相位的数量因此对于配电系统看上去是2*N。因此解决方案拥有具有2*N个输出相位的多相变压器整流器单元的性能，但是拥有接近于具有N个脉冲的多相变压器整流器单元的复杂性。与使用单个2*N输出相位的多相变压器整流器单元相比，本发明的方案还提供了供给两个单独的绝缘负载的可能。