CN205986658U - 五芯柱三相全控桥和六相半波相结合的可控整流器 - Google Patents

五芯柱三相全控桥和六相半波相结合的可控整流器 Download PDF

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Abstract

五芯柱三相全控桥和六相半波相结合的可控整流器，它由1个五芯柱三相整流变压器、1个整流二极管和12晶闸管及其触发电路组成，三相整流变压器3个有中心抽头次级整流绕组连接成双反星形，6个晶闸管的阴极和1个整流二极管的阴极与直流输出正端连接，其中6个晶闸管的阳极分别与双反星形连接的6个次级整流绕组端头连接，1个整流二极管的阳极与双反星形中性点连接，另6个晶闸管的阳极与直流输出负端连接，其阴极分别与双反星形连接的6个次级整流绕组端头连接，每个双反星形连接的6个整流绕组端头连接有1个晶闸管的阴极和1个晶闸管的阳极，12个晶闸管有2组有相位差的触发信号。它具有功率因数高输出电流大的优点，有较好的节能效益。

Description

五芯柱三相全控桥和六相半波相结合的可控整流器
[一]技术领域 本实用新型涉及三相高功率因数复式可控整流器，尤其是五芯柱整流变压器、1个整流二极管和12个晶闸管的三相复式可控整流器。
[二]背景技术 目前，大功率可控整流器的电路在高电压输出领域采用三相桥式可控整流电路，在低电压大电流输出领域采用带平衡电抗器的双反星形可控整流电路。这两种可控整流电路只在最高输出电压时才有一个最佳功率因数点，输出电压越低，整流电路功率因数越低，输出电流越小，谐波电压越大，效率也越低。因此，已有大功率可控整流电路在调低输出电压使用时，都存在着功率因数低、输出电流小、谐波大、效率低等一系列的问题。为使大功率可控整流电路在调低电压时能够输出额定电流，就必须加大整流变压器和器件的容量，制造可控整流设备时就很费材料，使用可控整流设备时就很费电，并对电网造成严重谐波电流污染。
CN8710554A专利公告中公开了同一发明人发明的单相桥式与全波相结合的单相“桥全可控整流电路”。它有两个最佳功率因数点，一个在最高电压点，另一个在50％输出最高电压点，并且还具有：在调低输出电压时其输出直流电流还可以增大的优良相控整流性能，这种单相可控整流电路的发明开创了双控制角控制复式相控整流电路的先河，使相控整流电路在调节直流输出电压的同时还能调节功率因数或者谐波，成为世界首个“绿色”相控整流电路，同时还使单相可控整流电路由三类变成半波、全波、桥式和桥全四类可控整流电路，因此，1987年发明的桥全可控整流电路在世界相控科学发展史上具有里程碑的意义——由“经典相控”到“绿色相控”：的转折。联合国科技信息促进系统1993年就以电路发明人姓氏命名为：龚氏桥全可控整流电路。这种电路发明后，发明人曾发明三相领域内多个双控制角复式可控整流电路，但本领域的科技人员都希望在三相领域也能发明相类似龚氏桥全可控整流电路性能的新的三相复式可控整流电路，因为所有大功率相控整流设备都是要应用三相领域经典和新发明的相控整流电路设计制造。
{三}发明内容 本实用新型的目的在于提供一种五芯柱三相全控桥和六相半波相结合的可控整流器，它也有2它有两个最佳功率因数点，一个在最高电压点，另一个在50％输出最高电压点，并且还具有：在调低输出电压时其输出直流电流可以增大的优良相控整流性能，也能在调节输出直流电压的同时，还能调节功率因数或谐波。它将三个单相龚氏桥全桥器的3个中心点抽头连接，中心抽头与一个直流输出端之间只连接有一个整流器件，它具有比单相龚氏桥全可控整流器更好性能，也称它为五芯柱三相龚氏桥全可控整流器。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种五芯柱三相全控桥和六相半波相结合的可控整流器，它由1个五芯柱三相整流变压器、1个整流二极管和12个晶闸管及其2个触发电路 组成，其特征在于：三相整流变压器是五芯柱铁芯三相整流变压器，3个初级绕组星形连接，3个有中心抽头次级整流绕组正反星形连接，1个二极管的阴极和6个晶闸管的阴极与直流输出正端连接，其中6个晶闸管的阳极分别与正向和反向星形连接的6个次级整流绕组端头连接，1个整流二极管的阳极与正向和反向星形连接的公共中心点连接，另6个晶闸管的阳极与直流输出负端连接，其阴极分别与正向和反向星形连接的6个次级整流绕组端头连接，每个正向和反向星形连接的6个整流绕组端头连接有1个晶闸管的阴极和1个晶闸管的阳极，12个晶闸管有2组有相位差的触发信号。
[四]附图说明 附图五芯枉三相全控桥和六相半波相结合的可控整流器主电路，其中，B为五芯柱三相整流变压器，o-a、o-b、o-c、o′-a′、o′-b′、o′-c′为六个次级整流绕组，V1～V12为晶闸管，D和D1～D6为整流二极管，α1、α2为控制信号控制角。
[五]具体实施方式 附图可知：五芯柱三相整流变压器3个初级绕组三角形连接，6个次级整流绕组连接成双反星形，两个星形的中心点o、o′、整流二极管D的阳极三点连接，D的另一端与直接输出的正端1连接，双反星形绕组6个端头(a、b、c、a′、b′、c′)分别与6个晶闸管V1～V6的阴极、另6个晶闸管V7～V12的阳极连接，晶闸管V1～V6的阳极与直流输出的负端2连接，由触发角α1控制，晶闸管V7～V12的阴极与直流输出正端连接，由触发角α2控制。附图主电路中存在有四种电路，它们都在同一对输出端(1、2)输出直流电压。
第1个电路：由3个绕组(a-a′、b-b′、c-c′)和D1～D6、V1～V6组成的三相可控整流电路。
第2个电路：由星接3个绕组(a、b、c)和D1～D3、V1～V3组成的三相半控桥整流电路。
第3个电路：由反星接3个绕组(a′、b′、c′)和D4～D6和V4～V6组成的三相半控桥整流电路。
第4个电路：由正反星接6个绕组(a-b-c、a′-b′-c′)和D1～D6组成六相半波整流电路。它通过整流二极管D在同一对直流输出端输出电压。直流输出两端的瞬时值是4个电路中的最高值。
当只有控制角α1时，6个晶闸管V1～V6组成6相半波可控整流，通过整流二极管D在2个直流输出端1、2输出上述第4个电路可控整流电压。当再加触发信号α2触发晶闸管V7～V12时，6个相闸管V7～V12导通，2个直流输出两端输出上述第1个电路、第2个电路和第3个电路可控整流电压，其最高输出电压是六相半波整流的2倍。因此，在有2个控制角控制时，就可输出前面部分是六相半波可控整流电压，而后面部分是三桥半控桥可控整流电压，它在半压和全压输出时各有1个最佳功率因数点，在输出电压调低时，就有比单相桥全可控整流器更好性能。由于有两个控制角，对应于一个输出直流电压就有多种两个控制角的组合，也就是说直流输出电压是两个控制角的多值函数，就可实现在控制调节输出电压的同时，还能调节功率因数或谐波，且在调低输出电压的时，输出直流电流还允许起超过最高输出电压时的最大值的优越性能，成为三相相控整流器中的复式和绿色相控整流器。

Claims (1)

1.五芯柱三相全控桥和六相半波相结合的可控整流器，它由1个五芯柱三相整流变压器、1个整流二极管和12个晶闸管及其2个触发电路组成，其特征在于：三相整流变压器是五芯柱铁芯三相整流变压器，3个初级绕组星形连接，3个有中心抽头次级整流绕组正反星形连接，1个二极管的阴极和6个晶闸管的阴极与直流输出正端连接，其中6个晶闸管的阳极分别与正向和反向星形连接的6个次级整流绕组端头连接，1个整流二极管的阳极与正向和反向星形连接的公共中心点连接，另6个晶闸管的阳极与直流输出负端连接，其阴极分别与正向和反向星形连接的6个次级整流绕组端头连接，每个正向和反向星形连接的6个整流绕组端头连接有1个晶闸管的阴极和1个晶闸管的阳极，12个晶闸管有2组有相位差的触发信号。
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