CN212063858U - 一种多脉波整流的移相变压器供电系统 - Google Patents

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Abstract

一种多脉波整流的移相变压器供电系统,包括移相变压器、整流装置、阻抗匹配装置、直流母线,所述移相变压器的二次绕组为2M组,其中M为正整数组,每组二次绕组输出线路上分别串联有对应的整流装置,所述整流装置为三相6脉波整流,所述每个整流装置的输出端并联至直流母线;所述阻抗匹配装置串联于整流装置与直流母线之间电压较高的一组或多组线路上。通过采用串联阻抗匹配装置(如电阻、电感、二极管等)降低二次绕组线路的电压,进而使其与其他二次绕组线路的输出电压相一致,在24脉波、36脉波等多脉波整流供电系统中,相对于现有技术中采用设置平衡电抗器的方式,成本更低,损耗更低,可进一步节省成本和降低能耗。

Description

一种多脉波整流的移相变压器供电系统
技术领域
本实用新型涉及配电技术领域,具体涉及一种多脉波整流的移相变压器供电系统。
背景技术
随着直流供电系统对谐波指标要求的提升,现一般采用N(N为正整数)组6脉波先移相一定角度,再经整流后并联形成6N脉波输出,如12脉波、24脉波、36脉波等,以减小谐波含量系数,其中并联组数越多,其谐波含量系数越小。现有直流供电系统中的整流变压器常采用移相变压器,由于该变压器二次侧匝数较少,要匹配到标准的移相度数往往难以实现;此外,变压器各组绕组空间位置分布不同,会造成其自身阻抗有一定的偏差,进而使移相变压器二次侧各绕组输出电压出现偏差,各绕组输出经整流后再并联输出,其电压偏差将引起环流,将造成各组之间负载电流严重分配不均,引起某组回路的电流过流,最终影响直流供电系统的稳定运行。
针对此问题,现有技术中主要是通过在各个二次绕组之间加平衡电抗器(如图1),以保障各组之间负载电流分配均匀,但种方式是在增加变压器等效容量情况下实现,存在损耗高、成本高的不足之处。
发明内容
本实用新型的目的在于,针对背景技术中提及的移相变压器直流供电系统中变压器因制造工艺难以实现二次侧各绕组输出电压相一致,各绕组输出经整流并联后存在不均流的问题,提供一种多脉波整流的移相变压器供电系统。通过采用在其中一组或多组二次绕组输出线路上串联阻抗匹配装置的方式来调节对应二次绕组输出线路的电压,使各组二次绕组输出线路上的电压相一致,以达到各组二次绕组输出线路均流的目的。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案为:一种多脉波整流的移相变压器供电系统,包括移相变压器、整流装置、阻抗匹配装置、直流母线,所述移相变压器的二次绕组为2M(M为正整数)组,每组二次绕组输出线路上分别串联有对应的整流装置,所述整流装置为三相6脉波整流,所述每个整流装置的输出端分别并联至直流母线;所述阻抗匹配装置串联于整流装置与汇流排之间电压较高的一组或多组二次绕组线路上,通过改变该二次绕组线路上的总阻抗来降低该线路上的输出电压,以实现与其他二次绕组线路上的输出电压相一致,进而实现各个二次绕组输出线路上的电流均流。
所述阻抗匹配装置串联于整流装置的正极输出端或整流装置的负极输出端。
所述阻抗匹配装置还可串联于整流装置的正极输出端和整流装置的负极输出端。
所述阻抗匹配装置为电阻,或电感,或二极管,或者是多者的组合。
优选的,所述阻抗匹配装置为电感。
所述移相变压器可以为四分裂移相变压器,所述四分裂移相变压器的二次绕组为四组。
所述直流母线包括正极汇流排、负极汇流排,整流装置的正极输出端、负极输出端分别并联至正极汇流排、负极汇流排。
一种多脉波整流的移相变压器供电系统,采用在整流装置与汇流排之间电压较高的一组或多组二次绕组线路上串联阻抗匹配装置的技术方案,其有益效果在于:采用串联阻抗匹配装置(如电阻、电感、二极管等)来改变该二次绕组线路上的总阻抗,进而降低二次绕组线路的电压,使其与其他二次绕组线路的输出电压相一致,最终使得各组二次绕组输出线路均流,相对于现有技术中采用设置平衡电抗器的方式,成本更低,损耗更低,可进一步节省成本和降低能耗。
附图说明
图1是现有技术中24脉波整流的移相变压器供电系统示意图。
图2是本实用新型多脉波整流的移相变压器供电系统示意框图。
图3是本实用新型24脉波整流的移相变压器供电系统示意图。
图4是本实用新型36脉波整流的移相变压器供电系统示意图。
具体实施方式
为更好的说明本实用新型,下面通过举例的方式予以说明。
如图1所示,现有技术中24脉波整流的移相变压器供电系统,移相变压器的二次绕组连接对应的整流装置后并联至直流母线,其中移相变压器的二次绕组为四组,分别依次连接至四组整流装置。为实现各组二次绕组输出线路上电流的均流,通常在第二整流装置、第三整流装置的输出端分别设置第一平衡电抗器,在第一整流装置、第四整流装置的正极输出端分别设置有第二平衡电抗器,第一平衡电抗器、第二平衡电抗器的正极输出端连接有第三平衡电抗器,第三平衡电抗器再连接至直流母线的正极汇流排,四组整流装置的负极输出端连接至直流母线的负极汇流排,为若干个用电设备提供直流供电。通过三个平衡电抗器实现四组二次绕组输出线路的阻抗匹配,达到均流的目的。然而,这种供电方式需设置三个平衡电抗器,成本相对较高,在电抗器上损耗的能耗较高。
如图2所示,一种多脉波整流的移相变压器供电系统,包括移相变压器、整流装置、阻抗匹配装置、直流母线,所述移相变压器的二次绕组为2M组,其中M为正整数,每组二次绕组输出线路上分别串联有对应的整流装置,所述整流装置为三相6脉波整流,所述每个整流装置的输出端分别并联至直流母线;所述阻抗匹配装置串联于整流装置与汇流排之间电压较高的一组或多组二次绕组线路上,通过改变该二次绕组线路上的总阻抗来降低该线路上的输出电压,以实现与其他二次绕组线路上的输出电压相一致,进而实现各个二次绕组输出线路上的电流均流。
所述阻抗匹配装置串联于整流装置输出端中的一端,或者是整流装置输出端的两端。所述阻抗匹配装置为电阻,或电感,或二极管,或者是多者的组合。需说明的是,上述二次绕组线路上的总阻抗是指二次绕组的自身阻抗和所串联阻抗匹配装置的阻抗之和。当M为1时,移相变压器的二次绕组二组,结合对应的二个整流装置,组成12脉波整流的移相变压器供电系统。
如图3所示,所述移相变压器的二次绕组为四组,四组二次绕组输出线路上分别串联有对应的四个整流装置,所述整流装置为三相6脉波整流,四个整流装置并联后组成24脉波整流的移相变压器供电系统。所述每个整流装置的正极输出端、负极输出端分别并联至直流母线的正极汇流排、负极汇流排,所述正极汇流排、负极汇流排为若干个用电设备提供直流供电。设定第一组二次绕组输出端电压较高,第四组二次绕组输出端电压次之,第二组二次绕组、第三组二次绕组输出端电压相一致,为使得四组二次绕组输出线路上电压相一致,则在第一组二次绕组所串联的第一整流装置输出端与直流母线之间串联第一阻抗匹配装置,同时在第四组二次绕组所串联的第四整流装置输出端与直流母线之间串联第二阻抗匹配装置,且所述第一阻抗匹配装置的阻抗大于第二阻抗匹配装置的阻抗。
具体的,所述第一阻抗匹配装置串联于第一整流装置的正极输出端或负极输出端(图3中未示意),或者是分别串联于第一整流装置的正极输出端和负极输出端(图3中均未示意);所述第二阻抗匹配装置串联于第四整流装置的负极输出端或正极输出端(图3中未示意),或者是分别串联于第四整流装置的负极输出端和正极输出端(图3中均未示意)。所述阻抗匹配装置为电阻、或电感、或二极管、或多者组合,优选为电感。
上述过程中,在串联第一阻抗匹配装置、第二阻抗匹配装置后,使得移相变压器的四组二次绕组输出线路上的输出电压相一致,进而实现四组二次绕组输出线路上的电流均流。同理,当第三组二次绕组输出端电压较高,而第一组二次绕组、第二组二次绕组、第四组二次绕组输出端电压相一致,为使得四组二次绕组输出线路上电压相一致,则只需在第三组二次绕组所串联的第三整流装置输出端与直流母线之间串联阻抗匹配装置,使得第三组二次绕组输出线路上的输出电压与其他三组二次绕组输出线路上的输出电压相一致。
如图4所示,所述移相变压器的二次绕组为六组,六组二次绕组输出线路上分别串联有对应的六个整流装置,所述整流装置为三相6脉波整流,六个整流装置并联后组成36脉波整流的移相变压器供电系统。所述每个整流装置的正极输出端、负极输出端分别并联至直流母线的正极汇流排、负极汇流排,所述正极汇流排、负极汇流排为若干个用电设备提供直流供电。设定第一组二次绕组输出端电压较高,第四组二次绕组输出端电压次之,第六组二次绕组输出端电压再次之,第二组二次绕组、第三组二次绕组、第五组二次绕组输出端电压相一致,为使得六组二次绕组输出线路上电压相一致,则在第一组二次绕组所串联的第一整流装置输出端与直流母线之间串联第一阻抗匹配装置,在第四组二次绕组所串联的第四整流装置输出端与直流母线之间串联第二阻抗匹配装置,在第六组二次绕组所串联的第六整流装置输出端与直流母线之间串联第三阻抗匹配装置;且所述第一阻抗匹配装置的阻抗大于第二阻抗匹配装置的阻抗,第二阻抗匹配装置的阻抗大于第三匹配装置的阻抗。
具体的,所述第一阻抗匹配装置串联于第一整流装置的正极输出端,所述第二阻抗匹配装置串联于第四整流装置的负极输出端,所述第三阻抗匹配装置串联于第六整流装置的正极输出端和第六整流装置的负极输出端;所述阻抗匹配装置为电感。上述过程中,在串联第一阻抗匹配装置、第二阻抗匹配装置、第三匹配装置后,使得移相变压器的六组二次绕组输出线路上的输出电压相一致,进而实现六组二次绕组输出线路上的电流均流。
需进一步说明的是,本实用新型所提及的技术方案,还适用于由两组二次绕组组成的12脉波整流的移相变压器供电系统,以及有八组绕组组成的48脉波整流的移相变压器供电系统。

Claims (7)

1.一种多脉波整流的移相变压器供电系统,其特征在于,包括移相变压器、整流装置、阻抗匹配装置、直流母线,所述移相变压器的二次绕组为2M组,其中M为正整数组,每组二次绕组输出线路上分别串联有对应的整流装置,所述整流装置为三相6脉波整流,所述每个整流装置的输出端分别并联至直流母线;所述阻抗匹配装置串联于整流装置与直流母线之间电压较高的一组或多组二次绕组线路上。
2.根据权利要求1所述的一种多脉波整流的移相变压器供电系统,其特征在于,所述阻抗匹配装置串联于整流装置的正极输出端或整流装置的负极输出端。
3.根据权利要求1所述的一种多脉波整流的移相变压器供电系统,其特征在于,所述阻抗匹配装置串联于整流装置的正极输出端和整流装置的负极输出端。
4.根据权利要求2或3所述的一种多脉波整流的移相变压器供电系统,其特征在于,所述阻抗匹配装置为电阻,或电感,或二极管,或者是多者的组合。
5.根据权利要求2或3所述的一种多脉波整流的移相变压器供电系统,其特征在于,所述移相变压器为四分裂移相变压器,所述四分裂移相变压器的二次绕组为四组。
6.根据权利要求5所述的一种多脉波整流的移相变压器供电系统,其特征在于,所述阻抗匹配装置为电感。
7.根据权利要求6所述的一种多脉波整流的移相变压器供电系统,其特征在于,所述直流母线包括正极汇流排、负极汇流排,所述整流装置的正极输出端、负极输出端分别并联至正极汇流排、负极汇流排。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114640102A (zh) * 2022-05-18 2022-06-17 深圳市高斯宝电气技术有限公司 一种直流供电电源

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