[发明专利]带辅助无源脉波倍增电路的串联型24脉波整流器

说明书

带辅助无源脉波倍增电路的串联型24脉波整流器，属于电力电子技术领域。本发明解决了基本不增加整流器复杂程度和导通损耗的前提下，有效降低串联型12脉波整流器的输入电流谐波和输出电压纹波的问题。本发明包括移相变压器、第一二极管整流桥、第二二极管整流桥和辅助无源脉波倍增电路；所述辅助无源脉波倍增电路包括单相变压器、单相全桥整流器、带中心抽头的平衡电抗器、电容C1和电容C2；本发明仅需在串联型12脉波整流器的直流侧增加一个辅助无源脉波倍增电路，即可将串联型12脉波整流器倍增为串联型24脉波整流器，实现整流器脉波数的倍增，达到同时降低多脉波整流器的输入电流谐波和输出电压纹波的效果。本发明主要用于实现整流。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域。

背景技术

串联型12脉波整流器作为一种常见的大功率整流装置被广泛应用于变频调速、高压直流输电、金属冶炼等大功率工业应用场合。然而，由于二极管的非线性使得整流器成为强非线性的电网负载，因而产生大量的电流谐波；由于整流器结构的限制，输出电压纹波仍较大。为了同时降低串联型12脉波整流器的输入电流谐波和输出电压纹波，增加整流器的脉波数是一种最有效的方法。

目前增加整流器脉波数的途径主要有两种：一种是通过增加移相变压器或移相绕组的个数，对整流电路进行移相多重联结，实现对整流器脉波数的增倍，但该方法不仅增加了整流系统的复杂程度而且由于移相变压器或移相绕组个数的增加使得相间参数对称性难以保证，进而产生非特征次谐波；另一种是通过增加平衡电抗器的抽头个数，利用抽头上整流元件的换流作用，达到增加整流器的脉波数的效果。但是，抽头上的整流元件串联在负载回路，额外多出一个二极管压降，加大了整流器系统的能量损耗。因此，如何在基本不增加串联型整流器复杂程度和导通损耗的前提下，有效降低串联型12脉波整流器的输入电流谐波和输出电压纹波的问题亟需解决。

发明内容

本发明目的是为了解决基本不增加整流器复杂程度和导通损耗的前提下，有效降低串联型12脉波整流器的输入电流谐波和输出电压纹波的问题，本发明提供了一种带辅助无源脉波倍增电路的串联型24脉波整流器。

带辅助无源脉波倍增电路的串联型24脉波整流器，包括移相变压器、第一二极管整流桥、第二二极管整流桥和辅助无源脉波倍增电路；所述辅助无源脉波倍增电路包括单相变压器、单相全桥整流器、带中心抽头的平衡电抗器、电容C1和电容C2；

移相变压器，用于对输入的电网三相电压进行移相，生成两路相位相差30°、幅值相同的三相电压；并将移相变压器生成的两路三相电压分别发送至第一二极管整流桥和第二二极管整流桥；

第一二极管整流桥的正输出端与单相全桥整流器的正输出端和电容C1的一端同时连接后，作为串联型24脉波整流器的正输出端与负载的正输入端连接；

第一二极管整流桥的负输出端与第二二极管整流桥的正输出端和单相变压器的原边绕组的一端同时连接；

第二二极管整流桥的负输出端与单相全桥整流器的负输出端和电容C2的一端同时连接后，作为串联型24脉波整流器的负输出端与负载的负输入端连接；

单相变压器的原边绕组的另一端与带中心抽头的平衡电抗器的中心抽头相连，

单相变压器的副边绕组的两个输出端分别与单相全桥整流器的两个输入端连接；

所述单相变压器的原边绕组数远远大于副边绕组数，且单相全桥整流器的导通时间为其输入电压周期的二分之一；

带中心抽头的平衡电抗器的一端与电容C1的另一端连接，带中心抽头的平衡电抗器的另一端与电容C2的另一端连接。

优选的是，所述的单相全桥整流器包括二极管VD₁、二极管VD₂、二极管VD₃和二极管VD₄；