CN213661221U - 基于可逆全波整流的磁控电抗器快速励磁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于可逆全波整流的磁控电抗器快速励磁系统，其包括单相可逆整流电路、双向Buck电路和励磁绕组，所述单相可逆整流电路输出全波整流电压，全波整流电压通过双向Buck电路施加到励磁绕组上。本实用新型中的单相可逆整流电路输出全波整流电压作为双向Buck电路的输入，双向Buck电路输出为励磁绕组励磁。控制双向Buck电路中开关管合理导通，便能输出高幅值的直流电压脉冲波，从而实现快速励磁的目的。同时当系统处于逆变状态时，双向Buck电路中的开关管关断，励磁绕组的能量通过双向Buck电路中的二极管流回电网中，从而实现能量双向流动及四象限运行。

Description

基于可逆全波整流的磁控电抗器快速励磁系统

技术领域

本实用新型涉及用于磁控电抗器的励磁系统，具体地指一种基于可逆全波整流的磁控电抗器快速励磁系统。

背景技术

在磁控电抗器的运行中，需要对磁控电抗器进行励磁，目前的磁控电抗器励磁系统主要为可控整流励磁系统。这种整流系统存在触发频率低，响应速度慢等缺点，仅能在0.5~1个周期内触发一次。同时，这种整流系统处于逆变状态时无法使能量流回电网，降低了能量利用率。

因此，急需要一种结构简单、响应速度快、能量能够双向流动的磁控电抗器快速励磁系统来对磁控电抗器进行快速励磁。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种基于可逆全波整流的磁控电抗器快速励磁系统，该磁控电抗器快速励磁系统结构简单、响应速度快、能量能够双向流动。

实现本实用新型目的采用的技术方案是一种基于可逆全波整流的磁控电抗器快速励磁系统，该磁控电抗器快速励磁系统包括单相可逆整流电路、双向Buck电路和励磁绕组，所述单相可逆整流电路输出全波整流电压，全波整流电压通过双向Buck电路施加到励磁绕组上。所述双向Buck电路包括第五IGBT、第一二极管、第六IGBT和第二二极管，所述第五IGBT的发射极与第一二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极与第六IGBT的集电极连接；所述第六IGBT的发射极和第五IGBT的集电极分别与单相可逆整流电路的两个输入输出端连接；所述第五IGBT的发射极和第六IGBT的集电极分别与励磁绕组连接。

在上述技术方案中，所述单相可逆整流电路包括单相电源和单相可逆整流桥，所述单相可逆整流桥包括四个IGBT，第一IGBT的发射极与第二IGBT的集电极连接，第三IGBT的发射极与第四IGBT的集电极连接；第一IGBT的集电极与第三IGBT的集电极连接形成一个单相可逆整流电路输入输出端，第二IGBT的发射极与第四IGBT的发射极连接形成另一个单相可逆整流电路输入输出端；所述单相电源的一端连接在第一IGBT的发射极与第二IGBT的集电极之间，另一端连接在第三IGBT的发射极与第四IGBT的集电极之间。

本实用新型基于可逆全波整流的磁控电抗器快速励磁系统的工作原理如下：

单相可逆整流电路输出全波整流电压作为双向Buck电路的输入，双向Buck电路输出为励磁绕组励磁。控制双向Buck电路中开关管合理导通，便能输出高幅值的直流电压脉冲波，从而实现快速励磁的目的。同时当系统处于逆变状态时，双向Buck电路中的开关管关断，励磁绕组的能量通过双向Buck电路中的二极管流回电网中，从而实现能量双向流动及四象限运行。

因此，本实用新型具有如下优点：结构简单、响应速度快、能量能够双向流动。

附图说明

图1为本实用新型基于可逆全波整流的磁控电抗器快速励磁系统的结构示意图。

图2为图1磁控电抗器快速励磁系统处于整流状态时电流通路示意图。

图3为图1磁控电抗器快速励磁系统处于逆变状态时电流通路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型基于可逆全波整流的磁控电抗器快速励磁系统包括单相可逆整流电路、双向Buck电路、励磁绕组三个部分；单相可逆整流电路由单相电源、单相可逆整流桥成，单相电源直接输入单相可逆整流桥；单相可逆整流电路中开关管的通断由方波信号控制，整流电路输出全波整流电压，单相可逆整流电路的输出与双向Buck电路相连；双向Buck电路由开关管与二极管混合交叉并联组成，开关管与二极管的连接端作为输出端，与励磁绕组相连；能量双向流动，励磁绕组中的能量通过二极管回馈到输入端。

本实施例中，单相可逆整流电路包括单相电源和单相可逆整流桥，单相可逆整流桥包括四个IGBT，第一IGBT的发射极与第二IGBT的集电极连接，第三IGBT的发射极与第四IGBT的集电极连接；第一IGBT的集电极与第三IGBT的集电极连接形成一个单相可逆整流电路输入输出端，第二IGBT的发射极与第四IGBT的发射极连接形成另一个单相可逆整流电路输入输出端；所述单相电源的一端连接在第一IGBT的发射极与第二IGBT的集电极之间，另一端连接在第三IGBT的发射极与第四IGBT的集电极之间。

本实施例中，双向Buck电路包括第五IGBT（S1）、第一二极管D1、第六IGBT（S2）和第二二极管D2，第五IGBT （S1）的发射极与第一二极管D1的阴极连接，第二二极管D2的阳极与第六IGBT （S2）的集电极连接；第六IGBT（S2）的发射极和第五IGBT（S1）的集电极分别与单相可逆整流电路的两个输入输出端连接；第五IGBT（S1）的发射极和第六IGBT（S2）的集电极分别与励磁绕组连接。通过双向Buck电路输出可调的脉冲电压，对励磁绕组进行励磁，同时提供能量回馈通路，在励磁绕组输出能量时将能量回馈至电源端，具体过程如下：

如图2所示，本实用新型处于整流状态时，单相可逆整流电路输出全波整流电压，为双向Buck电路的输入，双向Buck电路输出为励磁绕组励磁。双向Buck电路中，开关管第六IGBT（S2）导通，开关管第五IGBT（S1）受控导通，便可以输出高幅值的直流电压脉冲波，从而实现快速励磁的目的。

如图3所示，本实用新型处于逆变状态时，双向Buck电路中的开关管第五IGBT（S1）和第六IGBT（S2）关断，励磁绕组的能量通过双向Buck电路中的第一二极管D1、第二二极管D2以及可逆整流桥的开关管流回电网中，从而实现能量双向流动。当单相可逆整流电路输出的直流电压越高，励磁绕组两端的电压也就越高，回馈功率越高，励磁动作也就越迅速，以实现励磁电流快速下降。

本实用新型的保护范围并不限于磁控电抗器励磁绕组的励磁，通过改变相应组件的参数就可以满足更多的需求。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行某些组件的型号以及参数的变化而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.一种基于可逆全波整流的磁控电抗器快速励磁系统，其特征在于：包括单相可逆整流电路、双向Buck电路和励磁绕组，所述单相可逆整流电路输出全波整流电压，全波整流电压通过双向Buck电路施加到励磁绕组上；所述双向Buck电路包括第五IGBT、第一二极管、第六IGBT和第二二极管，所述第五IGBT的发射极与第一二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极与第六IGBT的集电极连接；所述第六IGBT的发射极和第五IGBT的集电极分别与单相可逆整流电路的两个输入输出端连接；所述第五IGBT的发射极和第六IGBT的集电极分别与励磁绕组连接。

2.根据权利要求1所述基于可逆全波整流的磁控电抗器快速励磁系统，其特征在于：所述单相可逆整流电路包括单相电源和单相可逆整流桥，所述单相可逆整流桥包括四个IGBT，第一IGBT的发射极与第二IGBT的集电极连接，第三IGBT的发射极与第四IGBT的集电极连接；第一IGBT的集电极与第三IGBT的集电极连接形成一个单相可逆整流电路输入输出端，第二IGBT的发射极与第四IGBT的发射极连接形成另一个单相可逆整流电路输入输出端；所述单相电源的一端连接在第一IGBT的发射极与第二IGBT的集电极之间，另一端连接在第三IGBT的发射极与第四IGBT的集电极之间。

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