專利名稱：多相整流串聯(lián)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種整流電路，特別是涉及一種將交流電變換為直流電的多相整流串聯(lián)電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的整流器主要為三相交流電源，LC濾波器，三相橋式整流電路和負載構(gòu)成。
由于三相橋式整流器的輸入阻抗是非線性的，大功率整流設(shè)備是電網(wǎng)中最大非線性負荷，是使電網(wǎng)電壓畸變的主要原因。為治理非線性造成的諧波污染，現(xiàn)有的技術(shù)主要是在整流器交流側(cè)接入濾波器來解決。但是無源濾波器、濾波效果受電力系統(tǒng)阻抗影響大，容易和電力系統(tǒng)阻抗相作用產(chǎn)生串、并聯(lián)諧振。有源濾波器對三相整流器而言技術(shù)還遠遠未成熟，其主回路復(fù)雜，控制不易，造價高，自身損耗高，生產(chǎn)電磁干擾等問題，濾波效果也不理想?？傊脼V波器并不能從根本上解決現(xiàn)有的整流器產(chǎn)生的諧波污染問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的整流器存在產(chǎn)生諧波污染問題的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的多相整流串聯(lián)電路，所要解決的主要技術(shù)問題是使其不僅輸入阻抗為線性的，不會產(chǎn)生諧波污染，而且其輸出的直流電壓恒定。
本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的多相整流串聯(lián)電路，其結(jié)構(gòu)特征為多相交流電源，上述電源的每一相均接入一個全波整流電路的交流輸入端，各個全波整流電路的直流輸出端正負相連，串聯(lián)起來，第一全波整流電路的負極和最后一個全波整流電路正極作為多相整流串聯(lián)電路的正負極接入負載3R的兩端，對負載R供電。
其有益效果是多相整流串聯(lián)電路的輸入阻抗為線性，不對交流電源產(chǎn)生諧波污染，輸出的直流電壓恒壓。
本發(fā)明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。


圖1為單相全波整流電路負載側(cè)不加電容時電源側(cè)的電壓和電流波形；圖2為單相全波整流電路負載側(cè)加電容時電源側(cè)的電壓和電流波形；圖3為三相全波整流電路負載側(cè)不加電容時電源側(cè)的電壓和電流波形；圖4為三相全波整流電路負載側(cè)加電容時電源側(cè)的電壓和電流波形；圖5為多相整流串聯(lián)電路負載側(cè)不加電容時電源側(cè)的電壓和電流波形；圖6為多相整流串聯(lián)電路負載側(cè)加電容時電源側(cè)的電壓和電流波形；圖7為多相整流串聯(lián)電路的電路圖；圖7中的標(biāo)記1a，1b，…，1n多相交流電源；2a，2b，…，2n全波整流電路；3R負載。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的多相整流串聯(lián)電路其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。
請參閱圖7所示，本發(fā)明多相整流串聯(lián)電路，其主要包括多相交流電源1a、1b、…、1n，上述每相電源的輸出端接入全波整流單元2a、2b、…、2n(n＞2)的交流輸入端，全波整流單元的輸出端正負相連接，串聯(lián)在一起，第一全波整流單元的直流輸出端的負極與最后一個全波整流單元的直流輸出端的正極作為電源的正負極接入負載3R的兩端，對負載R供電。
本發(fā)明的工作原理闡述如下對整流電路而言，應(yīng)滿足以下兩點1、輸入阻抗線性；2、輸出電壓恒定。
現(xiàn)有整流電路這兩點是矛盾的，例如單相整流電路在其直流端不加入蓄能元件時，交流電源在一個周期內(nèi)能按完整的正弦波形對負載供電，其輸入阻抗是線性的，但不滿足條件2，在其直流端加入蓄能元件時，滿足條件2，這時，當(dāng)整流電路的輸出電壓高于蓄能元件的電壓時，整流電路同時對蓄能元件和負載供電，當(dāng)電壓低于蓄能元件的電壓時，整流元件截止，交流電源不能對負載供電，即輸入阻抗隨電壓改變而改變，不滿足條件1。三相整流電路實際上是兩相輪流供電，不加入蓄能元件也是非線性的，加入蓄能元件非線性更嚴(yán)重。對多相整流串聯(lián)電路則能同時滿足上述兩點，證明如下設(shè)有正弦交流電源UA，UB，其幅值、頻率相同，相位差為Л/2，對其全波整流后串聯(lián)起來得直流電壓U。
那么UA＝UmCosωt，UB＝Um(ωt+Л/2)，U＝|UA|+|UB|＝Um(2/Л-4/3Лcos2ωt-4/15Лcos4ωt-…)+Um[2/Л-4/3ЛCos2(ωt+Л/2)-4/15Лcos4(ωt+Л/2)-…]＝2Um(2/Л-4/15Лcos4ωt-…)U中已沒有二次諧波分量。
同理可以證明當(dāng)電源相數(shù)為N(N＞2)時，對各相電源經(jīng)全波整流后串聯(lián)起來，那么2N以下次諧波將被抵消，當(dāng)N→∝時，輸出U＝2NUm，輸出中已沒有交流分量，U為恒壓。
根據(jù)迭加原理多相整流串聯(lián)電路負載R上的電流等于各全波整流電路單獨作用時的電流的代數(shù)和，R即為該相輸入電阻，由于U為恒壓，不與蓄能元件產(chǎn)生交替供電現(xiàn)象，該相電源的各次諧波的比例不會改變，能在一個周期內(nèi)按完整正弦波形對負載供電，即輸入阻抗為線性，其他各相相同。
以上結(jié)論后面的實驗可以證明。
實際上當(dāng)N＝8時，其輸出的直流電的脈動系數(shù)S＝(4/225Л)/(2/Л)＝0.0089，輸出的直流電已經(jīng)接近恒壓，電流波形已經(jīng)接近正弦波。因而多相整流串聯(lián)電路有很好的實用性。
電源相數(shù)N的多少取決于對交流電源波形畸變率和直流電脈動系數(shù)的要求，要求越嚴(yán)，電源相數(shù)N越大。
蓄能元件的使用如果在多相整流串聯(lián)電路的直流側(cè)沒有蓄能元件，而負荷是脈沖負荷，那么仍然有可能對電網(wǎng)產(chǎn)生諧波污染，在直流側(cè)加入足夠大容量的蓄能元件就可以解決。對負荷而言傳統(tǒng)整流電路與多相整流串聯(lián)電路對加大蓄能元件容量的反應(yīng)是一樣的。但對電網(wǎng)側(cè)的反應(yīng)則完全相反對多相整流串聯(lián)電路來說大容量的蓄能元件會使脈沖負荷變成均勻的穩(wěn)定的負荷，多相整流串聯(lián)電路輸入電流就為正弦波，蓄能元件容量越大交流電源側(cè)的諧波分量就越小。但對傳統(tǒng)整流電路來說蓄能元件容量越大，整流元件導(dǎo)通的時間就越短、電流越大，交流電源的諧波分量就越大。
以下通過實驗闡述本發(fā)明的特性。
制作一臺變壓器，輸入為三相交流電，輸出為八相交流電，其輸出的交流電中的每一相經(jīng)全波整流后將整流器串聯(lián)起來，組成一個多相整流串聯(lián)電路，對一電阻供電。在直流輸出中加入和不加入電容這兩種情況下，用二蹤同步示波器觀測三相交流電中同一相的電壓和電流波形，測量其直流電壓的紋波系數(shù)；并在相同的負載條件下，與現(xiàn)有的單相和三相整流電路作對比，其結(jié)果如下電壓和電流波形如圖1--6；對比分析如下圖表 以上實驗充分證明了線性多相整流串聯(lián)電路具有輸入阻抗線性，輸出電壓恒定的特性。
本發(fā)明的發(fā)明點N(N＞2)相電源經(jīng)全波整流后串聯(lián)起來對負載供電。
上述如此結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本發(fā)明線性多相整流串聯(lián)電路的技術(shù)創(chuàng)新，對于現(xiàn)今同行業(yè)的技術(shù)人員來說均具有許多可取之處，而確實具有技術(shù)進步性。
權(quán)利要求
1.一種多相整流串聯(lián)電路，其特征在于包括多相交流電源，上述電源的每一相均接入一個全波整流電路的交流輸入端，各個全波整流電路的直流輸出端正負相連，串聯(lián)起來，第一全波整流電路的負極和最后一個全波整流電路正極作為多相整流串聯(lián)電路的正負極接入負載3R的兩端，對負載R供電。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種多相整流串聯(lián)電路，其包括多相交流電源，上述電源的每一相均接入一個全波整流電路的交流輸入端，各個全波整流電路的直流輸出端正負相連，串聯(lián)起來，第一全波整流電路的負極和最后一個全波整流電路正極作為多相整流串聯(lián)電路的正負極接入負載3R的兩端，對負載R供電。其有益效果是多相整流串聯(lián)電路的輸入阻抗為線性，不對交流電源產(chǎn)生諧波污染，輸出的直流電壓恒壓。
文檔編號H02M7/06GK1531180SQ0311749
公開日2004年9月22日 申請日期2003年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
發(fā)明者賀小華 申請人:賀小華