CN205092785U - 三相电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三相电源。其中，该三相电源包括：调压装置，用于调节三相电压源的三相电压；恒流装置，与调压装置电连接，用于将三相电压源转换为三相电流源；升压装置，与恒流装置电连接，用于升压三相电流源的电压；整流装置，与升压装置电连接，用于对升压后的三相电流源进行整流；控制装置，分别与整流装置和调压装置电连接，用于依据整流装置输出的二次电流的大小调节调压装置。本实用新型解决了由于三相恒流源为调节二次电流三组L-C谐振变换器中每一组都需要有若干电感和电容，导致设备体积大成本高不适用于大功率的场合的技术问题。

Description

三相电源

技术领域

本实用新型涉及能源应用领域，具体而言，涉及一种三相电源。

背景技术

在现有空气净化设备中，电除尘器是一种高效的空气净化设备，该电除尘器通过在电除尘器的放电极施加直流高电压来电离空气生成稳定的电晕区，将空气中进入电晕区的颗粒物中荷电，并利用电场力推动粉尘颗粒物向收尘极沉积，随后由机械敲击方式将其剥落，实现了粉尘与气体分离。其中，随着粉尘沉积层剥落方式的改进，相关技术中已经由机械敲击改为流水冲刷，由此推出了湿式电除尘器。但在实验以及工业应用过程中，正常运行状态下，由于电除尘器内部电场强度越大，高压电源注入电除尘器的高压直流越大，电除尘效果越好，为了提高电除尘器收尘效果，高压电源设备将施加在放电极的直流高电压控制在临界击穿状态，在运行过程中出现放电极与收尘极之间的电压击穿，对此称之为闪络，在闪络过程中，二次电流会出现倍于正常运行电流值的冲击电流，对于普通采用金属材料的收尘极的电除尘器不会产生负面影响，但对复合材料作为收尘极的湿式电除尘器则会灼伤收尘极，极端情况下会点燃收尘极，出现事故。

为解决相关技术中由于闪络引起的灼伤湿式电除尘器的收尘极的问题，相关技术通过使用恒流源作为湿式电除尘器的高压电源，在现有使用的恒流源中，主要包括：三相恒流源，图1是相关技术中三相恒流源的结构示意图，如图1所示，其中，三相恒流源，是通过三组独立的L-C谐振变换器，将三相电压源转换成三相电流源，再经三相变压器升压并全桥整流输出高压直流实现电除尘器的供电，其中，该三相恒流源的控制部分通过调节L-C谐振变换器中电感和电容的数值，调整二次电流的大小。该三相恒流源为了调节二次电流三组L-C谐振变换器中每一组都需要有若干电感和电容，设备体积大，成本高，不适用于大功率的场合，尤其是输出功率大于70KW的工业用途。

针对上述由于三相恒流源为调节二次电流三组L-C谐振变换器中每一组都需要有若干电感和电容，导致设备体积大成本高不适用于大功率的场合的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种三相电源，以至少解决由于三相恒流源为调节二次电流三组L-C谐振变换器中每一组都需要有若干电感和电容，导致设备体积大成本高不适用于大功率的场合的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种三相电源，包括：调压装置，用于调节三相电压源的三相电压；恒流装置，与调压装置电连接，用于将三相电压源转换为三相电流源；升压装置，与恒流装置电连接，用于升压三相电流源的三相电压；整流装置，与升压装置电连接，用于对升压后的三相电流源进行整流；控制装置，分别与整流装置和调压装置电连接，用于依据整流装置输出的二次电流的大小调节调压装置。

进一步地，该调压装置包括：双向反并联可控硅，其中，双向反并联可控硅，用于通过调节双向反并联可控硅的导通角来调节输入电压。

进一步地，该恒流装置包括：电感电容谐振变换器，其中，电感电容谐振变换器，与双向反并联可控硅串联，用于通过电感和电容将三相电压源转换为三相电流源。

进一步地，该电感电容谐振变换器包括：电感和电容，该电感之间串联，电容的一端接入电感之间的串联端。

进一步地，该恒流装置由三组电感电容谐振变换器组成，每组电感电容谐振变换器分别与对应的双向反并联可控硅串联。

进一步地，该升压装置包括：三相升压变压器。

进一步地，该整流装置包括：全桥整流电路。

进一步地，该全桥整流电路由二极管组构成。

进一步地，该控制装置，用于依据整流装置输出的二次电流和/或二次电压，调节调压装置中双向反并联可控硅的导通角。

进一步地，该恒流装置还包括：限流单元，其中，限流单元，分别与升压装置和控制装置电连接，用于在发生闪络的情况下，将二次电流控制于预设安全范围内。

在本实用新型实施例中，通过调压装置，用于调节三相电压源的三相电压；恒流装置，与调压装置电连接，用于将三相电压源转换为三相电流源；升压装置，与恒流装置电连接，用于升压三相电流源的三相电压；整流装置，与升压装置电连接，用于对升压后的三相电流源进行整流；控制装置，分别与整流装置和调压装置电连接，用于依据整流装置输出的二次电流的大小调节调压装置，达到了缩小设备体积降低成本的目的，从而实现了适用于大功率场合的技术效果，进而解决了由于三相恒流源为调节二次电流三组L-C谐振变换器中每一组都需要有若干电感和电容，导致设备体积大成本高不适用于大功率的场合的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是相关技术中三相恒流源的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的三相电源的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种三相电源的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本实用新型实施例，提供了一种三相电源的装置实施例，图2是根据本实用新型实施例的三相电源的结构示意图，如图2所示，该三相电源包括：调压装置20、恒流装置22、升压装置24、整流装置26和控制装置28，其中，

调压装置20，用于调节三相电压源的三相电压；

恒流装置22，与调压装置20电连接，用于将三相电压源转换为三相电流源；

升压装置24，与恒流装置22电连接，用于升压三相电流源的三相电压；

整流装置26，与升压装置24电连接，用于对升压后的三相电流源进行整流；

控制装置28，分别与整流装置26和调压装置20电连接，用于依据整流装置26输出的二次电流的大小调节调压装置20。

其中，本申请实施例提供的三相电源可以适用于电除尘器，特别是可以适用于湿式电除尘器。

具体的，本申请实施例提供的三相电源通过控制装置28依据整流装置26反馈的二次电流的大小，调节调压装置20，使得三相电压源输出的三相电压大小可以依据实际二次电流的大小进行调节，且通过恒流装置22保障了当闪络发生时，限制二次电流不增加，进而实现了将本申请实施例提供的三相电源应用于采用复合材料作为收尘极的湿式电除尘器，同时减小了装置的体积。

这里本申请实施例提供的三相电源在现有三相电源的输入侧，串联一套由L-C谐振变换器恒流装置。依据该连接结构，以调节调压装置20中的可控硅调压式三相恒流源，即实现了通过可控硅调节L-C谐振变换器输入侧电压调节二次电流，又实现了闪络过程中的二次电流恒定。

本实用新型实施例提供的三相电源，通过调压装置20，用于调节三相电压源的三相电压；恒流装置22，与调压装置20电连接，用于将三相电压源转换为三相电流源；升压装置24，与恒流装置22电连接，用于升压三相电流源的三相电压；整流装置26，与升压装置24电连接，用于对升压后的三相电流源进行整流；控制装置28，分别与整流装置26和调压装置20电连接，用于依据整流装置26输出的二次电流的大小调节调压装置20，达到了缩小设备体积降低成本的目的，从而实现了适用于大功率场合的技术效果，进而解决了由于三相恒流源为调节二次电流三组L-C谐振变换器中每一组都需要有若干电感和电容，导致设备体积大成本高不适用于大功率的场合的技术问题。

具体的，图3是根据本实用新型实施例的一种三相电源的结构示意图，如图3所示，本申请实施例提供的三相电源具体如下：

优选地，如图3所示，该调压装置20包括：双向反并联可控硅，其中，双向反并联可控硅，用于通过调节双向反并联可控硅的导通角来调节输入电压。

进一步地，该调压装置22由三组双向反并联可控硅组成，每组双向反并联可控硅与三相电压源串联。

优选地，如图3所示，该恒流装置22包括：电感电容谐振变换器，其中，电感电容谐振变换器，与双向反并联可控硅串联，用于通过电感和电容将三相电压源转换为三相电流源。

其中，恒流装置22包括：电感-电容L-C谐振变换器，用于将输入的三相电压源转换为三相电流源。

进一步地，该电感电容谐振变换器包括：电感和电容，电感之间串联，电容的一端接入电感之间的串联端。

具体的，通过将两个三相电感值为L1和L2的电感和三个电容值相同的电容器，依据将两个三相电感串联，三个电容一端相连，接入电源N线或地线，电容的另一端分别接入两个三相电感之间的串联端的星星接法连接，这里如图3所示，两个三相电感的电感值以及电容值可以依据如下关系；

L1＝L2+L3，L1＝U/(6.28*I*f)，其中，L3为升压装置24的等效电感值；

C＝(6.28*f)²/L1，I是装置的额定电流，U是装置的额定电压。

在本申请实施例中，电感有三种实现方式，其中，方式1，采用三个耦合电感，一个耦合电感可以等效出两个电感，此时升压装置24对应使用低阻变压器；方式2，采用电感值一大一小，两个三相电感(即，电抗器)，如本申请实施例中提供的三相电感，此时升压装置24对应使用中阻变压器。方式3，采用一个三相电感电抗器，用变压器的自身感抗等效另一个三相电感(即，电抗器)，此时升压装置24对应使用高阻变压器。

这里如图3所示，电感电容谐振变换器中电容的一端除连接于电感之间的串联端外，电容的另一端可以接于零线(N)。本申请实施例提供的电感与电容的数量以及连接方式仅以上述为例进行说明，以实现本申请实施例提供的三相电源为准，具体不做限定。

进一步地，该恒流装置22由三组电感电容谐振变换器组成，每组电感电容谐振变换器分别与对应的双向反并联可控硅串联。

优选地，如图3所示，该升压装置24包括：三相升压变压器。

具体的，升压装置是一个Y-Y接法的三相升压变压器。该三相升压变压器的输入侧绕组等效电感值可以为L3。其中，L3＝K*U/(6.28*I*f)。K取值为0.25～0.35之间，f取值为45～55。

这里本申请实施提供的三相电源中的升压装置24里升压变压器一二次绕组Y接法。

优选地，如图3所示，该整流装置26包括：全桥整流电路。

进一步地，该全桥整流电路由二极管组构成。

优选地，如图3所示，该控制装置28，用于依据整流装置26输出的二次电流和/或二次电压，调节调压装置20中双向反并联可控硅的导通角。

控制装置28根据整流装置26输出的二次电流和/或二次电压反馈信号，调节调压装置20中的三组可控硅触发脉冲的相位角。

其中，控制装置28可以依据二次电压判断整流装置26输出的运行状态，即判断是否有火花或者电弧产生。

在本申请实施例中，控制装置28调节二次电流和/或二次电压的情景包括以下至少之一：

情景一，当整流装置26输出的二次电流小于预设阈值时，减小调压装置20中双向反并联可控硅的导通角；

情景二，当整流装置26输出的二次电流大于预设阈值时，增大调压装置20中双向反并联可控硅的导通角；

情景三，当控制装置28检测到整流装置26输出的二次电压突降信号时，判断为闪络，关闭导通角1个周期后，重新打开；

这里本申请实施例仅以1个周期为例进行说明，以实现本申请实施例提供的三相电源为准，具体不做限定。

情景四，当控制装置28检测到整流装置26输出的二次电压持续低于5kV时，判断为拉弧，关闭导通角10个周期后，重新打开。

其中，判定二次电压是否低于5kV中仅以5kV为例进行说明，且关闭导通角的10个周期中仅以10个周期为例进行说明，以实现本申请实施例提供的三相电源为准，具体不做限定。

这里，控制装置28通过用调压装置20中的可控硅调压方式调节L-C谐振变换器输入侧电压，达到二次电流调节的目的。并且本申请实施例中的控制装置28为在闪络和拉弧发生的情况下，为设备提供了保护功能。

进一步地，该恒流装置22还包括：限流单元221，其中，限流单元221，分别与升压装置24和控制装置28电连接，用于在发生闪络的情况下，将该二次电流控制于预设安全范围内。

其中，当控制装置28检测到闪络信号时，输出触发限流单元221的触发信号，使得限流单元221导通若干个周期，释放闪络过程中产生的剩余能量，抑制闪络期间二次电流冲击，从而实现了三相恒流源。

这里本申请中提到的控制二次电流于预设安全范围内，在实际操作中，该预设安全范围可以为将本申请实施例提供的三相电源内电路的电流，由二次电流调节至发生二次电流前的电流状态。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种三相电源，其特征在于，包括：

调压装置，用于调节三相电压源的三相电压；

恒流装置，与所述调压装置电连接，用于将所述三相电压源转换为三相电流源；

升压装置，与所述恒流装置电连接，用于升压所述三相电流源的所述三相电压；

整流装置，与所述升压装置电连接，用于对升压后的所述三相电流源进行整流；

控制装置，分别与所述整流装置和所述调压装置电连接，用于依据所述整流装置输出的二次电流的大小调节所述调压装置。

2.根据权利要求1所述的三相电源，其特征在于，所述调压装置包括：双向反并联可控硅，其中，

所述双向反并联可控硅，用于通过调节所述双向反并联可控硅的导通角来调节输入电压。

3.根据权利要求2所述的三相电源，其特征在于，所述恒流装置包括：电感电容谐振变换器，其中，

所述电感电容谐振变换器，与所述双向反并联可控硅串联，用于通过电感和电容将所述三相电压源转换为所述三相电流源。

4.根据权利要求3所述的三相电源，其特征在于，所述电感电容谐振变换器包括：电感和电容，所述电感之间串联，所述电容的一端接入所述电感之间的串联端。

5.根据权利要求3所述的三相电源，其特征在于，所述恒流装置由三组所述电感电容谐振变换器组成，每组电感电容谐振变换器分别与对应的所述双向反并联可控硅串联。

6.根据权利要求1所述的三相电源，其特征在于，所述升压装置包括：三相升压变压器。

7.根据权利要求1所述的三相电源，其特征在于，所述整流装置包括：全桥整流电路。

8.根据权利要求7所述的三相电源，其特征在于，所述全桥整流电路由二极管组构成。

9.根据权利要求2所述的三相电源，其特征在于，所述控制装置，用于依据所述整流装置输出的二次电流和/或二次电压，调节所述调压装置中所述双向反并联可控硅的导通角。

10.根据权利要求3所述的三相电源，其特征在于，所述恒流装置还包括：限流单元，其中，所述限流单元，分别与所述升压装置和所述控制装置电连接，用于在发生闪络的情况下，将所述二次电流控制于预设安全范围内。