CN105337507B - 多脉波整流系统 - Google Patents
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Abstract
一种多脉波整流系统,包含:多个变压模块以及多个功率模块。变压模块各包含十二脉波变压器、电性连接于多相输入电源的第一一次侧移相单元以及第一及第二二次侧移相单元。功率模块分别电性连接于变压模块其中之一,且各包含第一功率模块输出端以及第二功率模块输出端。其中,各变压模块的第一一次侧移相单元是各具有不同的一次侧移相量,各变压模块的第一及第二二次侧移相单元包含的一组二次侧移相参数为相同。第一功率模块输出端根据多相输入电源的多相输入电源信号产生多脉波输出电源信号至负载,第二功率模块输出端与其他的功率模块电性连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源整流技术,且特别涉及一种多脉波整流系统。
背景技术
目前,为了抑制整流装置产生的高次谐波电流对电网的干扰,常采用多脉波移相整流技术。其主要原理是将三相整流变压器二次绕组接成具有一定相位差的n路交流输出端,接入三相整流桥,由于单个三相整流桥形成6脉波,从而整个系统形成6*n脉波数。
从理论上说,只要移相技术精确,具有n路6n脉波的整流装置,就可以将交流电源电路中的6n-1次以下高次谐波电流基本消除。例如,4路24脉波整流装置就可将交流电源电路中23次以下谐波电流基本消除。在抑制高次谐波的同时,还可以使整流装置交流电源侧的功率因数获得改善。具有很高的节能效果。
然而为了达到高脉波数的需求,二次侧往往需要多个输出绕组。变压器台数或输出绕组组数愈多,尺寸将会愈大,且整流装置的成本亦会愈高。
因此,如何设计一个新的多脉波整流系统,以解决上述的问题,乃为此一业界亟待解决的问题。
发明内容
因此,本发明的一态样是在提供一种多脉波整流系统,包含:多个变压模块以及多个功率模块。变压模块各包含十二脉波变压器、电性连接于多相输入电源的第一一次侧移相单元以及第一及第二二次侧移相单元。功率模块分别电性连接于变压模块其中之一,且各包含第一功率模块输出端以及第二功率模块输出端。其中,各变压模块的第一一次侧移相单元是各具有不同的一次侧移相量,各变压模块的第一及第二二次侧移相单元包含的一组二次侧移相参数为相同。第一功率模块输出端根据多相输入电源的多相输入电源信号产生多脉波输出电源信号至负载,第二功率模块输出端与其他的功率模块电性连接。
依据本发明一实施例,其中变压模块的数目为三,各功率模块产生的多脉波输出电源信号为十二脉波输出电源信号,以使负载对应功率模块接收三十六脉波输出电源信号。
依据本发明另一实施例,其中功率模块还分别包含功率单元,功率单元具有二功率单元输入端以及二功率单元输出端,二功率单元输入端分别电性连接于变压模块其中之一的第一及第二二次侧移相单元,二功率单元输出端是分别为第一功率模块输出端以及第二功率模块输出端。
依据本发明又一实施例,其中功率模块还分别包含第一功率单元以及第二功率单元,分别包含功率单元输入端、第一功率单元输出端以及第二功率单元输出端。第一及第二功率单元的功率单元输入端分别电性连接于变压模块其中之一的第一及第二二次侧移相单元其中之一。第一功率单元的第一功率单元输出端为第一功率模块输出端,第二功率单元的第二功率单元输出端为第二功率模块输出端,且第一功率单元的第二功率单元输出端与第二功率单元的第一功率单元输出端相电性连接。
因此,本发明的另一态样是在提供一种多脉波整流系统,包含:多个变压模块以及多个功率模块。变压模块各包含十二脉波变压器、电性连接于多相输入电源的第一一次侧移相单元以及第一及第二二次侧移相单元,变压模块是区分为多个变压群组。功率模块分别电性连接于变压群组其中之一,且各包含第一功率模块输出端以及第二功率模块输出端。其中变压群组各包含相同的一组一次侧移相参数以及多组二次侧移相参数,该组一次侧移相参数包含互异的多个一次侧移相量,分别对应于各变压群组包含的变压模块其中之一的第一一次侧移相单元,该多组二次侧移相参数各对应于各变压群组包含的变压模块其中之一,且各包含互异的两个二次侧移相量,各对应于变压模块其中之一的第一及第二二次侧移相单元。第一功率模块输出端根据多相输入电源的多相输入电源信号产生输出多脉波电源信号至负载,第二功率模块输出端与其他的功率模块电性连接。
依据本发明一实施例,其中变压群组的数目为三,各变压群组包含第一变压模块以及第二变压模块,各功率模块产生的多脉波输出电源信号为二十四脉波输出电源信号,以使负载对应功率模块接收等效二十四脉波输出电源信号。
依据本发明另一实施例,其中功率模块还分别包含功率单元,功率单元具有四功率单元输入端以及二功率单元输出端,四功率单元输入端分别电性连接于变压群组其中之一的第一变压模块以及第二变压模块分别包含的第一及第二二次侧移相单元,二功率单元输出端是分别为第一功率模块输出端以及第二功率模块输出端。
依据本发明又一实施例,其中功率模块各包含第一功率单元、第二功率单元、第三功率单元以及第四功率单元,各包含功率单元输入端、第一功率单元输出端以及第二功率单元输出端。第一功率单元、第二功率单元、第三功率单元以及第四功率单元的功率单元输入端分别电性连接变压群组其中之一的第一变压模块以及第二变压模块分别包含的第一及第二二次侧移相单元。第一功率单元的第一功率单元输出端为第一功率模块输出端,第四功率单元的第二功率单元输出端为第二功率模块输出端,且第一功率单元的第二功率单元输出端与第二功率单元的第一功率单元输出端相电性连接,第二功率单元的第二功率单元输出端与第三功率单元的第一功率单元输出端相电性连接,以及第三功率单元的第二功率单元输出端与第四功率单元的第一功率单元输出端相电性连接。
依据本发明再一实施例,其中变压群组的数目为三,各变压群组包含第一变压模块、第二变压模块以及第三变压模块,各功率模块产生的多脉波输出电源信号为三十六脉波输出电源信号,以使负载对应功率模块接收等效三十六脉波输出电源信号。
依据本发明更具有的一实施例,其中功率模块各包含第一功率单元、第二功率单元以及第三功率单元,各包含二功率单元输入端、第一功率单元输出端以及第二功率单元输出端。第一功率单元、第二功率单元以及第三功率单元的二功率单元输入端分别电性连接变压群组其中之一的第一变压模块、第二变压模块以及第三变压模块分别包含的第一及第二二次侧移相单元。第一功率单元的第一功率单元输出端为第一功率模块输出端,第三功率单元的第二功率单元输出端为第二功率模块输出端,且第一功率单元的第二功率单元输出端与第二功率单元的第一功率单元输出端相电性连接,以及第二功率单元的第二功率单元输出端与第三功率单元的第一功率单元输出端相电性连接。
应用本发明的优点在于通过变压模块中的十二脉波变压器产生高脉波数的整流电源,避免变压器二次侧连接过多输出绕组造成尺寸过大的问题,不但大幅地减小整流系统的尺寸,亦降低整流系统的成本,而轻易地达到上述的目的。
附图说明
图1为本发明一实施例中,一种多脉波整流系统的电路图;
图2为本发明一实施例中,第一功率单元的电路图;
图3为本发明一实施例中,一种多脉波整流系统的电路图;
图4为本发明一实施例中,功率单元的电路图;
图5为本发明一实施例中,一种多脉波整流系统的电路图;
图6为本发明一实施例中,一种多脉波整流系统的电路图;
图7为本发明一实施例中,功率单元的电路图;
图8为本发明一实施例中,一种多脉波整流系统的电路图。
附图标记说明:
1、1’、5、5’、8:多脉波整流系统
10A-10C、50A-50C、51A-51C、80A-80C、81A-81C、83A-83C:变压模块
100A-100C、500A、510A、800A、810A、830A:十二脉波变压器
102A-102C、502A、512A、802A、812A、832A:第一一次侧移相单元
104A-104C、504A、514A、804A、814A、834A:第一二次侧移相单元
106A-106C、506A、516A、806A、816A、836A:第二二次侧移相单元
11A-11C、53A-53C、85A-85C:多脉波输出电源信号
12A-12C、12A’-12C’、52A-52C、52A’-52C’、82A-82C:功率模块
120A-120C、520A、820A:第一功率单元
122A-122C、522A、822A;第二功率单元
14、54、84:多相输入电源
141、541、841:多相输入电源信号
16、56、86:负载
220A-220C、620A-620C:功率单元
524A、824A:第三功率单元
526A:第四功率单元
OUTA1、OUTB1、OUTC1:第一功率模块输出端
OUTA2、OUTB2、OUTC2:第二功率模块输出端
In、In1、In2、In3、In4:功率单元输入端
O1:第一功率单元输出端
O2:第二功率单元输出端
具体实施方式
请参照图1。图1为本发明一实施例中,一种多脉波整流系统1的电路图。多脉波整流系统1包含:变压模块10A、10B、10C以及功率模块12A、12B、12C。
其中,变压模块10A、10B、10C和多相输入电源14相电性连接,以接收多相输入电源14的多相输入电源信号141,并通过功率模块12A、12B、12C转换为多脉波输出电源信号11A、11B、11C,并输出至负载16。
于一实施例中,如图1所示,多相输入电源14为一三相输入电源,其产生的多相输入电源信号141为三相输入电源信号。负载16于一实施例中为马达,以对应功率模块12A、12B、12C接收三相的多脉波输出电源信号11A、11B、11C。
以下将就多脉波整流系统1进行更详细的说明。
于一实施例中,变压模块10A-10C具有相同的结构。以变压模块10A为例,其包含十二脉波变压器100A、电性连接于多相输入电源14的第一一次侧移相单元102A以及第一及第二二次侧移相单元104A、106A。类似地,变压模块10B包含十二脉波变压器100B、电性连接于多相输入电源14的第一一次侧移相单元102B以及第一及第二二次侧移相单元104B、106B。变压模块10C包含十二脉波变压器100C、电性连接于多相输入电源14的第一一次侧移相单元102C以及第一及第二二次侧移相单元104C、106C。
于本实施例中,各变压模块10A-10C中的第一一次侧移相单元102A-102C分别具有不同的一次侧移相量。如图1所示,第一一次侧移相单元102A的一次侧移相量为-10度,第一一次侧移相单元102B的一次侧移相量为0度,且第一一次侧移相单元102C的一次侧移相量为+10度。
各变压模块10A-10C的第一二次侧移相单元104A-104C与第二二次侧移相单元106A-106C包含的一组二次侧移相参数为相同。举例来说,第一及第二二次侧移相单元104A及106A包含一组二次侧移相参数,该组二次侧移相参数还包含两个互异的二次侧移相量,分别为30度及0度。因此,第一及第二二次侧移相单元104B及106B、104C及106C亦分别包含此组二次侧移相参数,亦即两个互异,分别为30度及0度的二次侧移相量。
功率模块12A包含第一功率模块输出端OUTA1以及第二功率模块输出端OUTA2。功率模块12B包含第一功率模块输出端OUTB1以及第二功率模块输出端OUTB2。功率模块12C包含第一功率模块输出端OUTC1以及第二功率模块输出端OUTC2。其中,第一功率模块输出端OUTA1-OUTC1电性连接至负载16,以产生多脉波输出电源信号11A、11B、11C至负载16。第二功率模块输出端OUTA2-OUTC2则相电性连接,以使功率模块12A-12C互相电性连接。
于本实施例中,功率模块12A-12C还分别包含第一及第二功率单元120A、122A、第一及第二功率单元120B、122B及第一及第二功率单元120C、122C。
请同时参照图2。图2为本发明一实施例中,第一功率单元120A的电路图。如图2所示,第一功率单元120A可由例如,但不限于一三电平逆变器实现,并包含功率单元输入端In、第一功率单元输出端O1以及第二功率单元输出端O2。其中,功率单元输入端In可实际上包含例如但不限于三个端口,以电性连接于图1所示的第一二次侧移相单元104A。
因此,功率单元输入端In可对应接收第一二次侧移相单元104A传送而来的三相电源信号并进行逆变。于本实施例中,第一功率单元输出端O1做为第一功率模块输出端OUTA1,以产生多脉波输出电源信号11A。第二功率单元输出端O2则做为第二功率模块输出端OUTA2,以与其他的功率模块12B-12C相电性连接。
类似地,各个第一功率单元120B-120C及第二功率单元122A-122C亦如同第一功率单元120A,分别包含功率单元输入端In、第一功率单元输出端O1以及第二功率单元输出端O2。其中,各个功率单元的功率单元输入端In分别电性连接于变压模块10A-10C的第一及第二二次侧移相单元104A-104C及106A-106C其中之一。
举例来说,第一功率单元120B的功率单元输入端In电性连接于第一二次侧移相单元104B。而第二功率单元122B的功率单元输入端In则电性连接于第二二次侧移相单元106B。
进一步地,第一功率单元120B的第一功率单元输出端O1做为第一功率模块输出端OUTB1,第二功率单元122B的第二功率单元输出端O2为第二功率模块输出端OUTB2,且第一功率单元120B的第二功率单元输出端O2与第二功率单元122B的第一功率单元输出端O1相电性连接。第一功率单元120C的第一功率单元输出端O1做为第一功率模块输出端OUTC1,第二功率单元122C的第二功率单元输出端O2为第二功率模块输出端OUTC2,且第一功率单元120C的第二功率单元输出端O2与第二功率单元122C的第一功率单元输出端O1相电性连接。
由于来自多相输入电源14的多相输入电源信号141为三相电源信号,经过全波整流将为六脉波的信号。而通过各个变压模块10A-10C中的第一一次侧移相单元102A-102C及第一及第二二次侧移相单元104A-104C与106A-106C对六脉波信号进行移相,将可产生三个十二脉波的多脉波输出电源信号11A、11B、11C,且由于多脉波输出电源信号11A、11B、11C间均不同相,因此对负载16而言,其所接收的是三十六脉波的输出电源信号。
因此,本发明的优点在于通过变压模块中的十二脉波变压器100A-100C产生高脉波数的整流电源,每个变压模块的二次侧连接的输出绕组数均仅有两个。因此,多脉波整流系统1不但可大幅地减小系统的尺寸,亦可降低系统的成本。
请参照图3。图3为本发明一实施例中,一种多脉波整流系统1’的电路图。类似于图1所绘示的多脉波整流系统1,多脉波整流系统1’包含:变压模块10A、10B、10C以及功率模块12A’、12B’、12C’。
多脉波整流系统1’的各元件与图1所绘示的多脉波整流系统1大同小异,因此不再就相同的元件重复赘述。于本实施例中,多脉波整流系统1’中的功率模块12A’、12B’、12C’分别包含一个功率单元220A、220B及220C。
请同时参照图4。图4为本发明一实施例中,功率单元220A的电路图。如图4所示,功率单元220A可由例如,但不限于一个二输入端的三电平逆变器实现,并包含两个功率单元输入端In1、In2以及两个功率单元输出端O1、O2。其中,功率单元输入端In1、In2可实际上分别包含例如但不限于三个端口,以电性连接于图3所示的第一及第二二次侧移相单元104A及106A。
因此,功率单元输入端In1、In2可分别对应接收第一及第二二次侧移相单元104A及106A传送而来的三相电源信号并进行逆变。于本实施例中,功率单元输出端O1做为第一功率模块输出端OUTA1,以产生多脉波输出电源信号11A。功率单元输出端O2则做为第二功率模块输出端OUTA2,以与其他的功率模块12B-12C相电性连接。
类似地,各个功率单元220B-220C亦如同功率单元220A,分别包含功率单元输入端In1、In2、功率单元输出端O1以及功率单元输出端O2。其中,各个功率单元的功率单元输入端In1、In2分别电性连接于变压模块10A-10C的第一及第二二次侧移相单元104A-104C及106A-106C其中之一。举例来说,功率单元220B的功率单元输入端In1电性连接于第一二次侧移相单元104B。而功率单元220B的功率单元输入端In2则电性连接于第二二次侧移相单元106B。
进一步地,功率单元220B的功率单元输出端O1做为第一功率模块输出端OUTB1,功率单元220B的功率单元输出端O2为第二功率模块输出端OUTB2。功率单元220C的功率单元输出端O1做为第一功率模块输出端OUTC1,功率单元220C的功率单元输出端O2为第二功率模块输出端OUTC2。
由于来自多相输入电源14的多相输入电源信号141为三相电源信号,经过全波整流将为六脉波的信号。而通过各个变压模块10A-10C中的第一一次侧移相单元102A-102C,以及第一及第二二次侧移相单元104A-104C、106A-106C对六脉波信号进行移相,将可产生三个十二脉波的多脉波输出电源信号11A、11B、11C,且由于多脉波输出电源信号11A、11B、11C间均不同相,因此对负载16而言,其所接收的是三十六脉波的输出电源信号。
因此,本实施例中的多脉波整流系统1’与图1的多脉波整流系统1相较下,可利用具有两个输入端的功率单元实现以产生三十六脉波的输出电源信号,达到进一步缩减系统尺寸以及成本的功效。
请参照图5。图5为本发明一实施例中,一种多脉波整流系统5的电路图。多脉波整流系统5包含:变压模块50A、51A、50B、51B、50C、51C以及功率模块52A、52B、52C。
于本实施例中,变压模块50A-50C、51A-51C是区分为多个变压群组。其中,变压模块50A、51A为第一个变压群组,变压模块50B、51B为第二个变压群组,且变压模块50C、51C为第三个变压群组。各变压模块50A-50C、51A-51C的结构是与图1中所绘示的各变压模块相同。以变压模块50A为例,其包含十二脉波变压器500A、电性连接于多相输入电源54的第一一次侧移相单元502A以及第一及第二二次侧移相单元504A、506A。而变压模块51A则包含十二脉波变压器510A、电性连接于多相输入电源54的第一一次侧移相单元512A以及第一及第二二次侧移相单元514A、516A。
于本实施例中,上述的各个变压群组包含相同的一组一次侧移相参数以及两组二次侧移相参数。以第一个变压群组为例,该组一次侧移相参数包含互异的两个一次侧移相量,分别为-7.5度及+7.5度,且分别对应于变压模块50A、51A中的第一一次侧移相单元502A及512A。
两组二次侧移相参数各对应于此变压群组包含的变压模块50A及51A其中之一。以变压模块50A为例,其对应的该组二次侧移相参数包含互异的两个二次侧移相量,分别为30度及0度,且分别对应于第一及第二二次侧移相单元504A及506A。因此,类似地,变压模块51A具有相同的一组二次侧移相参数,包含互异的两个二次侧移相量,分别为30度及0度,且分别对应于第一及第二二次侧移相单元514A及516A。
如上所述,变压模块50B及50C与变压模块50A的结构及参数为相同,且变压模块51B及51C与变压模块51A的结构及参数为相同,因此不再赘述。
功率模块52A-52C电性连接于变压群组其中之一,且各包含第一功率模块输出端OUTA1及第二功率模块输出端OUTA2、第一功率模块输出端OUTB1及第二功率模块输出端OUTB2以及第一功率模块输出端OUTC1及第二功率模块输出端OUTC2。其中,第一功率模块输出端OUTA1-OUTC1电性连接至负载56,以产生多脉波输出电源信号53A、53B、53C至负载56。第二功率模块输出端OUTA2-OUTC2则相电性连接,以使功率模块52A-52C互相电性连接。
于本实施例中,功率模块52A-52C各分别包含四个功率单元。以功率模块52A为例,其包含第一至第四功率单元520A、522A、524A及526A,且各包含功率单元输入端In、第一功率单元输出端O1以及第二功率单元输出端O2。各功率单元可以例如,但不限于图2所示的第一功率单元120A的架构实现。
因此,第一至第四功率单元520A、522A、524A及526A的功率单元输入端In分别电性连接第一及第二二次侧移相单元504A、506A、514A、516A。并且,第一功率单元520A的第一功率单元输出端O1为第一功率模块输出端OUTA1,第四功率单元526A的第二功率单元输出端O2为第二功率模块输出端OUTA2。第一功率单元520A的第二功率单元输出端O2与第二功率单元522A的第一功率单元输出端O1相电性连接,第二功率单元522A的第二功率单元输出端O2与第三功率单元524A的第一功率单元输出端O1相电性连接,以及第三功率单元524A的第二功率单元输出端O2与第四功率单元526A的第一功率单元输出端O1相电性连接。
由于来自多相输入电源54的多相输入电源信号541为三相电源信号,经过全波整流将为六脉波的信号。而对其中一个变压群组中的各个变压模块,例如50A及51A中的第一一次侧移相单元502A及512A和第一及第二二次侧移相单元504A、506A、514A、516A对六脉波信号进行移相,将可产生四组不同相位的二十四脉波的多脉波输出电源信号53A。由于多脉波输出电源信号53A、53B、53C的相位组合为相同,因此对负载56而言,其所接收的是等效的二十四脉波的输出电源信号。
请参照图6。图6为本发明一实施例中,一种多脉波整流系统5’的电路图。多脉波整流系统5包含:变压模块50A、51A、50B、51B、50C、51C以及功率模块52A’、52B’、52C’。
多脉波整流系统5’的各元件与图5所绘示的多脉波整流系统5大同小异,因此不再就相同的元件重复赘述。于本实施例中,多脉波整流系统5’中的功率模块52A’、52B’、52C’分别包含一个功率单元620A、620B及620C。
请同时参照图7。图7为本发明一实施例中,功率单元620A的电路图。如图7所示,功率单元620A可由例如,但不限于一个二输入端的三电平逆变器实现,并包含四个功率单元输入端In1、In2、In3、In4以及两个功率单元输出端O1、O2。其中,功率单元输入端In1-In4可实际上分别包含例如但不限于三个端口,以电性连接于图6所示的第一及第二二次侧移相单元504A、506A、514A、516A。
因此,功率单元输入端In1-In4可分别对应接收第一及第二二次侧移相单元504A、506A、514A、516A传送而来的三相电源信号并进行逆变。于本实施例中,功率单元输出端O1做为第一功率模块输出端OUTA1,以产生多脉波输出电源信号53A。功率单元输出端O2则做为第二功率模块输出端OUTA2,以与其他的功率模块52B’-52C’相电性连接。
类似地,各个功率单元620B-620C亦如同功率单元620A,分别包含功率单元输入端In1-In4、功率单元输出端O1以及功率单元输出端O2。其中,各个功率单元620B-620C的功率单元输入端In1-In4分别电性连接于变压模块50B-50C、51B-51C的第一及第二二次侧移相单元(未标示)其中之一。
进一步地,功率单元620B的功率单元输出端O1做为第一功率模块输出端OUTB1,功率单元620B的功率单元输出端O2为第二功率模块输出端OUTB2。功率单元620C的功率单元输出端O1做为第一功率模块输出端OUTC1,功率单元620C的功率单元输出端O2为第二功率模块输出端OUTC2。
由于来自多相输入电源54的多相输入电源信号541为三相电源信号,经过全波整流将为六脉波的信号。而对其中一个变压群组中的各个变压模块,例如50A及51A中的第一一次侧移相单元502A及512A和第一及第二二次侧移相单元504A、506A、514A、516A对六脉波信号进行移相,将可产生四组不同相位的二十四脉波的多脉波输出电源信号53A。由于多脉波输出电源信号53A、53B、53C的相位组合为相同,因此对负载56而言,其所接收的是等效的二十四脉波的输出电源信号。
请参照图8。图8为本发明一实施例中,一种多脉波整流系统8的电路图。多脉波整流系统8包含:变压模块80A、81A、83A、80B、81B、83B、80C、81C、83C以及功率模块82A、82B、82C。
于本实施例中,上述的变压模块是区分为多个变压群组。其中,变压模块80A、81A、83A为第一个变压群组,变压模块80B、81B、83B为第二个变压群组,且变压模块80C、81C、83C为第三个变压群组。各变压模块的结构是与图1中所绘示的各变压模块相同。
以变压模块80A为例,其包含十二脉波变压器800A、电性连接于多相输入电源84的第一一次侧移相单元802A以及第一及第二二次侧移相单元804A、806A。变压模块81A包含十二脉波变压器810A、电性连接于多相输入电源84的第一一次侧移相单元812A以及第一及第二二次侧移相单元814A、816A。而变压模块83A则包含十二脉波变压器830A、电性连接于多相输入电源84的第一一次侧移相单元832A以及第一及第二二次侧移相单元834A、836A。
于本实施例中,上述的各个变压群组包含相同的一组一次侧移相参数以及三组二次侧移相参数。以第一个变压群组为例,该组一次侧移相参数包含互异的三个一次侧移相量,分别为-10度、0度及+10度,且分别对应于变压模块80A、81A、83A中的第一一次侧移相单元802A、812A、832A。
三组二次侧移相参数各对应于此变压群组包含的变压模块80A、81A、83A其中之一。以变压模块80A为例,其对应的该组二次侧移相参数包含互异的两个二次侧移相量,分别为30度及0度,且分别对应于第一及第二二次侧移相单元804A及806A。因此,类似地,变压模块81A、83A各具有相同的一组二次侧移相参数,包含互异的两个二次侧移相量,分别为30度及0度,且分别对应于第一及第二二次侧移相单元814A、816A及834A、836A。
如上所述,变压模块80B及80C与变压模块80A的结构及参数为相同,变压模块81B及81C与变压模块81A的结构及参数为相同,且变压模块83B及83C与变压模块83A的结构及参数为相同,因此不再赘述。
功率模块82A-82C电性连接于变压群组其中之一,且各包含第一功率模块输出端OUTA1及第二功率模块输出端OUTA2、第一功率模块输出端OUTB1及第二功率模块输出端OUTB2以及第一功率模块输出端OUTC1及第二功率模块输出端OUTC2。其中,第一功率模块输出端OUTA1-OUTC1电性连接至负载86,以产生多脉波输出电源信号85A、85B、85C至负载86。第二功率模块输出端OUTA2-OUTC2则相电性连接,以使功率模块82A-82C互相电性连接。
于本实施例中,功率模块82A-82C还分别包含三个功率单元。以功率模块82A为例,其包含第一至第三功率单元820A、822A、824A,且各包含两个功率单元输入端In1、In2、第一功率单元输出端O1以及第二功率单元输出端O2。各功率单元可以例如,但不限于图4所示的功率单元220A的架构实现。
因此,第一至第三功率单元820A、822A、824A的功率单元输入端In1、In2分别电性连接第一及第二二次侧移相单元804A及806A、814A及816A、834A及836A。并且,第一功率单元820A的第一功率单元输出端O1为第一功率模块输出端OUTA1,第三功率单元824A的第二功率单元输出端O2为第二功率模块输出端OUTA2。第一功率单元820A的第二功率单元输出端O2与第二功率单元822A的第一功率单元输出端O1相电性连接,第二功率单元822A的第二功率单元输出端O2与第三功率单元824A的第一功率单元输出端O1相电性连接。
由于来自多相输入电源84的多相输入电源信号841为三相电源信号,经过全波整流将为六脉波的信号。而对其中一个变压群组中的各个变压模块,例如80A、81A、83A中的第一一次侧移相单元802A、812A、832A和第一及第二二次侧移相单元804A、806A、814A、816A、834A、836A对六脉波信号进行移相,将可产生六组不同相位的三十六脉波的多脉波输出电源信号85A。由于多脉波输出电源信号85A、85B、85C的相位组合为相同,因此对负载86而言,其所接收的是等效的三十六脉波的输出电源信号。
需注意的是,上述的实施例中,是以三相输入电源信号,以及一个功率模块可对应两个或三个变压模块为范例说明。于其他实施例中,亦可以更多相的输入电源信号、且一个功率模块可对应多个变压模块的方式,来实现更高数目脉波的输出电源信号,不为上述的附图及文字所限。
虽然本公开内容已以实施方式公开如上,然其并非用以限定本公开内容,任何本领域技术人员,在不脱离本公开内容的精神和范围内,当可作各种的变动与润饰,因此本公开内容的保护范围当视权利要求所界定者为准。
Claims (10)
1.一种多脉波整流系统,包含:
多个变压模块,各包含一十二脉波变压器、电性连接于一多相输入电源的一第一一次侧移相单元以及一第一与一第二二次侧移相单元;以及
多个功率模块,分别电性连接于所述变压模块其中之一,且各包含一第一功率模块输出端以及一第二功率模块输出端;
其中,各所述变压模块的该第一一次侧移相单元是各具有不同的一次侧移相量,各所述变压模块的该第一二次侧移相单元包含一组相同的二次侧移相参数,各所述变压模块的该第二二次侧移相单元也包含一组相同的二次侧移相参数;
该第一功率模块输出端根据该多相输入电源的一多相输入电源信号产生一多脉波输出电源信号至一负载,该第二功率模块输出端与其他的所述功率模块电性连接。
2.如权利要求1所述的多脉波整流系统,其中所述变压模块的数目为三,各所述功率模块产生的该多脉波输出电源信号为一十二脉波输出电源信号,以使该负载对应所述功率模块接收一三十六脉波输出电源信号。
3.如权利要求1所述的多脉波整流系统,其中所述功率模块还分别包含一功率单元,该功率单元具有二功率单元输入端以及二功率单元输出端,该二功率单元输入端分别电性连接于所述变压模块其中之一的该第一及该第二二次侧移相单元,该二功率单元输出端是分别为该第一功率模块输出端以及该第二功率模块输出端。
4.如权利要求1所述的多脉波整流系统,其中所述功率模块还分别包含一第一功率单元以及一第二功率单元,分别包含一功率单元输入端、一第一功率单元输出端以及一第二功率单元输出端;
该第一及该第二功率单元的该功率单元输入端分别电性连接于所述变压模块其中之一的该第一及该第二二次侧移相单元其中之一;以及
该第一功率单元的该第一功率单元输出端为该第一功率模块输出端,该第二功率单元的该第二功率单元输出端为该第二功率模块输出端,且该第一功率单元的该第二功率单元输出端与该第二功率单元的该第一功率单元输出端相电性连接。
5.一种多脉波整流系统,包含:
多个变压模块,各包含一十二脉波变压器、电性连接于一多相输入电源的一第一一次侧移相单元以及一第一及一第二二次侧移相单元,所述变压模块是区分为多个变压群组;以及
多个功率模块,分别电性连接于所述变压群组其中之一,且各包含一第一功率模块输出端以及一第二功率模块输出端;
其中所述变压群组各包含相同的一组一次侧移相参数以及多组二次侧移相参数,该组一次侧移相参数包含互异的多个一次侧移相量,分别对应于各所述变压群组包含的所述变压模块其中之一的该第一一次侧移相单元,该多组二次侧移相参数各对应于各所述变压群组包含的所述变压模块其中之一,且各包含互异的两个二次侧移相量,各对应于所述变压模块其中之一的该第一及该第二二次侧移相单元;
该第一功率模块输出端根据该多相输入电源的一多相输入电源信号产生一输出电源信号至一负载,该第二功率模块输出端与其他的所述功率模块电性连接。
6.如权利要求5所述的多脉波整流系统,其中所述变压群组的数目为三,各所述变压群组包含一第一变压模块以及一第二变压模块,各所述功率模块产生的多脉波输出电源信号为一二十四脉波输出电源信号,以使该负载对应所述功率模块接收一等效二十四脉波输出电源信号。
7.如权利要求6所述的多脉波整流系统,其中所述功率模块还分别包含一功率单元,该功率单元具有四功率单元输入端以及二功率单元输出端,该四功率单元输入端分别电性连接于该变压群组其中之一的该第一变压模块以及该第二变压模块分别包含的该第一及该第二二次侧移相单元,该二功率单元输出端是分别为该第一功率模块输出端以及该第二功率模块输出端。
8.如权利要求6所述的多脉波整流系统,其中所述功率模块各包含一第一功率单元、一第二功率单元、一第三功率单元以及一第四功率单元,各包含一功率单元输入端、一第一功率单元输出端以及一第二功率单元输出端;
该第一功率单元、该第二功率单元、该第三功率单元以及该第四功率单元的该功率单元输入端分别电性连接所述变压群组其中之一的该第一变压模块以及该第二变压模块分别包含的该第一及该第二二次侧移相单元;以及
该第一功率单元的该第一功率单元输出端为该第一功率模块输出端,该第四功率单元的该第二功率单元输出端为该第二功率模块输出端,且该第一功率单元的该第二功率单元输出端与该第二功率单元的该第一功率单元输出端相电性连接,该第二功率单元的该第二功率单元输出端与该第三功率单元的该第一功率单元输出端相电性连接,以及该第三功率单元的该第二功率单元输出端与该第四功率单元的该第一功率单元输出端相电性连接。
9.如权利要求5所述的多脉波整流系统,其中所述变压群组的数目为三,各所述变压群组包含一第一变压模块、一第二变压模块以及一第三变压模块,各所述功率模块产生的多脉波输出电源信号为一三十六脉波输出电源信号,以使该负载对应所述功率模块接收一等效三十六脉波输出电源信号。
10.如权利要求9所述的多脉波整流系统,其中所述功率模块各包含一第一功率单元、一第二功率单元以及一第三功率单元,各包含二功率单元输入端、一第一功率单元输出端以及一第二功率单元输出端;
该第一功率单元、该第二功率单元以及该第三功率单元的该二功率单元输入端分别电性连接所述变压群组其中之一的该第一变压模块、该第二变压模块以及该第三变压模块分别包含的该第一及该第二二次侧移相单元;以及
该第一功率单元的该第一功率单元输出端为该第一功率模块输出端,该第三功率单元的该第二功率单元输出端为该第二功率模块输出端,且该第一功率单元的该第二功率单元输出端与该第二功率单元的该第一功率单元输出端相电性连接,以及该第二功率单元的该第二功率单元输出端与该第三功率单元的该第一功率单元输出端相电性连接。
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