CN213661222U - 基于pwm整流的磁控电抗器快速励磁系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于PWM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三相PWM整流电路、双向Buck电路和励磁绕组，所述三相PWM整流电路输出幅值不同的直流电压通过所述双向Buck电路后施加到励磁绕组上。本实用新型磁控电抗器快速励磁系统响应速度快、能够四象限运行、能量能够双向流动。
Description
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PWM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，从而控制电抗器容量的大小，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，增加了系统励磁损耗。
因此，急需要一种响应速度快、能够四象限运行、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PWM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响应速度快、能够四象限运行、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PWM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三相PWM整流电路、双向Buck电路和励磁绕组，所述三相PWM整流电路输出幅值不同的直流电压通过所述双向Buck电路后施加到励磁绕组上。
在上述技术方案中，所述三相PWM整流电路包括依次连接的三相电源、滤波电感和三相PWM整流桥。
进一步地，所述三相PWM整流电路的输出端还串联有稳压电容。
在上述技术方案中，所述双向Buck电路包括第一IGBT、第一二极管、第二IGBT和第二二极管，所述第一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二IGBT的集电极连接；所述第二IGBT的发射极与三相PWM整流电路的一端连接，所述第一IGBT的集电极与三相PWM整流电路的另一端连接；所述第一IGBT的发射极和第二IGBT的集电极分别与励磁绕组连接。
本实用新型基于PWM整流的磁控电抗器快速励磁系统的工作原理如下：三相PWM可控整流电路输出稳定的直流电压，并联的稳压电容作为双向Buck电路的输入，双向Buck电路输出至励磁绕组励磁。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：响应速度快、能够四象限运行、能量能够双向流动。
附图说明
图1为本实用新型基于PWM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PWM整流的磁控电抗器快速励磁系统包括三相PWM整流电路、双向Buck电路、励磁绕组三个部分；其中，三相PWM整流电路由三相电源、滤波电感、三相PWM整流桥、稳压电容组成，三相电源经滤波电感输入三相PWM整流桥，三相PWM整流桥的输出与稳压电容C相连；三相PWM整流电路的输出与双向Buck电路相连，整流电路通过PWM控制输出大小可调的直流电压。双向Buck电路由IGBT与二极管混合交叉并联组成，IGBT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，当系统处于逆变状态时，励磁绕组中的能量通过二极管回馈到输入端。
具体地，本实施例中双向Buck电路包括第一IGBT（S1）、第一二极管D1、第二IGBT（S2）和第二二极管D2，第一IGBT （S1）的发射极与第一二极管D1的阴极连接，第二二极管D2的阳极与第二IGBT （S2）的集电极连接；第二IGBT（S2）的发射极与三相PWM整流电路的一端连接，第一IGBT（S1）的集电极与三相PWM整流电路的另一端连接；第一IGBT（S1）的发射极和第二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。
如图2所示，本实用新型处于整流状态时，三相PWM可控整流电路输出稳定的直流电压，为双向Buck电路的输入，双向Buck电路输出至励磁绕组励磁。双向Buck电路中，开关管第二IGBT（S2）导通，开关管第一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。本实用新型中PWM整流器可以根据需要补偿磁控电抗器产生的谐波。
如图3所示，本实用新型处于逆变状态时，双向Buck电路中的开关管第一IGBT（S1）和第二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D2流回电网中，从而实现能量双向流动及四象限运行。当三相PWM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，励磁绕组回馈的功率也就越大，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 (4)
1.一种基于PWM整流的磁控电抗器快速励磁系统，其特征在于：包括三相PWM整流电路、双向Buck电路和励磁绕组，所述三相PWM整流电路输出幅值不同的直流电压通过所述双向Buck电路后施加到励磁绕组上。
2.根据权利要求1所述基于PWM整流的磁控电抗器快速励磁系统，其特征在于：所述三相PWM整流电路的输出端还串联有稳压电容。
3.根据权利要求2所述基于PWM整流的磁控电抗器快速励磁系统，其特征在于：所述三相PWM整流电路包括依次连接的三相电源、滤波电感和三相PWM整流桥。
4.根据权利要求1-3任一所述基于PWM整流的磁控电抗器快速励磁系统，其特征在于：所述双向Buck电路包括第一IGBT、第一二极管、第二IGBT和第二二极管，所述第一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二IGBT的集电极连接；所述第二IGBT的发射极与三相PWM整流电路的一端连接，所述第一IGBT的集电极与三相PWM整流电路的另一端连接；所述第一IGBT的发射极和第二IGBT的集电极分别与励磁绕组连接。
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