CN213402457U - 一种低谐波交流可调电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低谐波交流可调电源装置，包括移相变压器和电力调整器；其中，所述移相变压器的三相原边绕组连接网侧电源，其输出端包括多个三相副边绕组，每个所述三相副边绕组引出至少两个接线端子，每个所述接线端子对应连接一个所述电力调整器，移相变压器的每个三相副边绕组对应连接至少两个并列运行的电力调整器，不同的电力调整器分别用于实现不同电压等级的三相对称负荷；本实用新型中电力调整器产生的高次谐波通过移相变压器内部隔离、相互叠加与抵消，从而减少谐波传递到电网上去，减少对电网的谐波污染。

Description

一种低谐波交流可调电源装置

技术领域

本实用新型属于电路技术领域，更具体地，涉及一种低谐波交流可调电源装置。

背景技术

谐波抑制是涉及电力电子技术、电力系统、电气自动化技术、理论电工等领域的重大课题。由于电力电子装置的应用日益广泛，使得谐波和无功问题引起人们越来越多的关注。

目前工业加热炉基本上都是采用电力电子调节电源，随着电力电子调节电源的大量使用，其产生的高次谐波对电网的危害也越来越严重，特别是对电网质量要求严格的高精度设备，高次谐波直接降低产品的合格率。

实用新型内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种低谐波交流可调电源装置，其目的在于解决电力电子调节电源产生高次谐波的危害电网、降低电网质量的问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种低谐波交流可调电源装置，包括移相变压器和电力调整器；

其中，所述移相变压器的三相原边绕组连接网侧电源，其输出端包括多个三相副边绕组，每个所述三相副边绕组引出至少两个接线端子，每个所述接线端子对应连接一个所述电力调整器，移相变压器的每个三相副边绕组对应连接至少两个并列运行的电力调整器，不同的电力调整器分别用于实现不同电压等级的三相对称负荷。

优选的，上述低谐波交流可调电源装置，所述电力调整器为晶闸管。

优选的，上述低谐波交流可调电源装置，所述移相变压器的每个三相副边绕组的连接方式可以采用星形连接、三角形连接或延边三角形连接。

优选的，上述低谐波交流可调电源装置，所述移相变压器的多个三相副边绕组的连接方式可以相同或不同。

优选的，上述低谐波交流可调电源装置，所述移相变压器的三相原边绕组与网侧电源之间设置有保护开关或输入电抗器。

优选的，上述低谐波交流可调电源装置，所述移相变压器的每个三相副边绕组与电力调整器之间设置有保护开关或平衡电抗器。

优选的，上述低谐波交流可调电源装置，每个所述电力调整器具有与负载相连的输出端子，且所述输出端子与负载之间串接有保护开关或输出电抗器。

优选的，上述低谐波交流可调电源装置还包括控制器；所述控制器分别与每个电力调整器相连，用于调节每个电力调整器的输出功率、电流或电压。

优选的，上述低谐波交流可调电源装置，所述移相变压器的每个三相副边绕组对应连接两个并列运行的电力调整器。

优选的，上述低谐波交流可调电源装置，所述移相变压器的多个三相副边绕组输出的移相角度相差15°。

优选的，上述低谐波交流可调电源装置，所述移相变压器为多边形自耦变压器。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本实用新型提供的低谐波交流可调电源装置，包括移相变压器和多个电力调整器，移相变压器的三相原边绕组连接网侧电源，其输出端包括多个三相副边绕组，每个三相副边绕组分为至少两个接线端子，每个接线端子对应连接一个电力调整器，且同一个三相副边绕组对应的多个接线端子的输出电压不同；通过控制器调节电力调整器的输出功率、电流、电压等参数输出，为负载供电；电力调整器产生的高次谐波通过移相变压器内部隔离、相互叠加与抵消，从而减少谐波传递到电网上去，减少对电网的谐波污染。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的低谐波交流可调电源装置的结构示意图；

图中的附图标记具体为：1-移相变压器；2-电力调整器；3-网侧电源；4-保护开关；5-负载。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1是本实用新型提供的一种低谐波交流可调电源装置的结构示意图，参见图1所示，该低谐波交流可调电源装置包括移相变压器1和电力调整器2；

其中，移相变压器1的三相原边绕组连接网侧电源3，其输出端共有四个三相副边绕组，移相变压器1包括铁芯和线包，线包环绕铁芯，通过对绕组的合理布置，使四个三相副边绕组的输出设置为平衡结构，阻抗相等。移相变压器1的形状不作具体限制，本实施率优选采用多边形自耦变压器。

移相变压器1的每个三相副边绕组分为两个接线端子，每个接线端子对应连接一个电力调整器2，移相变压器1的每个三相副边绕组对应连接两个并列运行的电力调整器2，不同的电力调整器2分别用于实现不同电压等级的三相对称负荷；整个移相变压器1的输出绕组共与八组电力调整器2连接。电力调整器可采用晶闸管、IGBT等，本实施率优选采用晶闸管。

移相变压器的四个三相副边绕组输出的三相电压的移相角度相差X°，在本实施例中X的取值为15。

电力调整器2在受控条件下调节其输出的功率、电流、电压等参数，电力调整器2产生的谐波经过移相变压器1内部叠加和抵消，达到降低系统谐波含量的最佳效果，减少了对电网的谐波污染。在本实施例提供的移相变压器具有四个三相副边绕组的条件下，谐波含量次数为24k±1次，K＝1、2、3、…，最低次谐波为23次，谐波含量低至7.6％。

作为一个具体示例，上述低谐波交流可调电源装置还包括控制器，该控制器分别与每个电力调整器2相连，用于调节每个电力调整器2的输出功率、电流或电压。电力调整器2是应用晶闸管(又称可控硅)及其触发控制电路用于调整负载功率的盘装功率调整单元，一般采用数字电路触发可控硅实现调压和调功，调压采用移相控制方式，调功有定周期调功和变周期调功两种方式。

移相变压器1的每个三相副边绕组的连接方式可以采用星形连接、三角形连接或延边三角形连接中的任意一种，并且该移相变压器1的四个三相副边绕组的连接方式可以相同或不同，本实施例不做具体限制。

作为一个优选的示例，上述低谐波交流可调电源装置中，移相变压器1的三相原边绕组与网侧电源3之间设置有保护开关4，该保护开关4优选采用电流型保护开关，用以对低压电网直接触电和间接触电进行有效保护；另外，该保护开关4可以替换为输入电抗器，输入电抗器的加入可以使整个电路的短路阻抗大幅提升，使四个三相副边绕组的输出趋于平衡，进一步降低其谐波释放。

作为一个优选的示例，上述低谐波交流可调电源装置中，移相变压器1的每个三相副边绕组与电力调整器2之间设置有保护开关4，该保护开关4优选采用电流型保护开关，用以对低压电网直接触电和间接触电进行有效保护；另外，该保护开关4可以替换为平衡电抗器，平衡电抗器主要用于对四个三相副边绕组的输出电压进行均压均流，并有利于降低电流总谐波含量。

作为一个优选的示例，上述低谐波交流可调电源装置中，每个电力调整器2具有与负载5相连的输出端子，且输出端子与负载之间串接有保护开关4，该保护开关4优选采用电流型保护开关，用以对低压电网直接触电和间接触电进行有效保护；另外，该保护开关4可以替换为输出电抗器，输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响，抑制输出谐波电流；有效地保护变频器和改善功率因数，能阻止来自电网的干扰，减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。除抑制系统谐波、改善电网质量以外，输出电抗器还可用于三相的动态平衡，以便调节容易引起三相失调的设备。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种低谐波交流可调电源装置，其特征在于，包括移相变压器和电力调整器；

其中，所述移相变压器的三相原边绕组连接网侧电源，其输出端包括多个三相副边绕组；每个所述三相副边绕组引出至少两个接线端子，每个所述接线端子对应连接一个所述电力调整器，移相变压器的每个三相副边绕组对应连接至少两个并列运行的电力调整器。

2.如权利要求1所述的低谐波交流可调电源装置，其特征在于，所述电力调整器为晶闸管。

3.如权利要求1所述的低谐波交流可调电源装置，其特征在于，所述移相变压器的每个三相副边绕组的连接方式可以采用星形连接、三角形连接或延边三角形连接。

4.如权利要求1所述的低谐波交流可调电源装置，其特征在于，所述移相变压器的每个三相副边绕组与电力调整器之间设置有保护开关或平衡电抗器。

5.如权利要求1所述的低谐波交流可调电源装置，其特征在于，还包括控制器；所述控制器分别与每个电力调整器相连，用于调节每个电力调整器的输出功率、电流或电压。

6.如权利要求1所述的低谐波交流可调电源装置，其特征在于，所述移相变压器的每个三相副边绕组对应连接两个并列运行的电力调整器。

Images