專(zhuān)利名稱(chēng)：多相變壓器整流器單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將從配電系統(tǒng)供給的三相交流轉(zhuǎn)換成供給到至少一個(gè)負(fù)載的直流的多相變壓器整流器單元，以及將所述多相變壓器整流器單元與另一個(gè)多相變壓器整流器單元連接以減少配電系統(tǒng)中的電流失真的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)從三相AC配電系統(tǒng)向DC負(fù)載供給電力時(shí)，傳統(tǒng)的AC·的六脈沖整流經(jīng)常導(dǎo)致在配電系統(tǒng)上的不可接受的電流失真和低功率因數(shù)。
多相變壓器整流器單元是為了在將DC負(fù)載連接到AC網(wǎng)絡(luò)時(shí)實(shí)現(xiàn)接近單位功率因數(shù)和低電流失真的公知技術(shù)。傳統(tǒng)的多相變壓器整流器單元包括具有初級(jí)繞組集和次級(jí)繞組集的磁芯、整流器電路和用于將所述初級(jí)繞組集連接到三相AC配電系統(tǒng)的三個(gè)輸入端子。次級(jí)繞組集還被布置為在其輸出端產(chǎn)生多個(gè)三相系統(tǒng)，所述多個(gè)三相系統(tǒng)相對(duì)于彼此相移以提供輸出相位的提高的數(shù)量。
隨著每個(gè)輸出相位之間的逐漸變小的相移，即更多的被整流的AC相位，電流失真相應(yīng)地減小。因此，為了進(jìn)一步減小配電系統(tǒng)的電流失真，必須將更多個(gè)繞組增加到次級(jí)繞組集中以提供更多個(gè)輸出相位。然而，由于次級(jí)繞組集變得日益復(fù)雜，這將導(dǎo)致更高的傳導(dǎo)損耗并且增加了單元的重量。
文件US6，930，578B2公開(kāi)了一種裝置，其包括兩個(gè)多相變壓器，所述兩個(gè)多相變壓器被配置為通過(guò)多相變壓器的負(fù)載特定安裝來(lái)減小配電網(wǎng)絡(luò)中的諧波電流。該文件公開(kāi)了連接到三相AC電源的第一和第二多相變壓器，其中所述多相變壓器中的每個(gè)對(duì)單獨(dú)的 AC負(fù)載饋電。每個(gè)變壓器包括具有用于從三相AC電源接收電力的多個(gè)觸點(diǎn)集的初級(jí)以及電磁地耦接到初級(jí)并具有用于連接到多個(gè)負(fù)載的單個(gè)觸點(diǎn)集的次級(jí)。初級(jí)的每個(gè)觸點(diǎn)集提供了相應(yīng)的初級(jí)至次級(jí)的相移，從而第一和第二變壓器的初級(jí)的觸點(diǎn)在安裝了變壓器之后被選擇，以使得來(lái)自第一變壓器的初級(jí)的電流的諧波和來(lái)自第二變壓器的初級(jí)的電流的諧波大致抵消。在US6，930，578B2中描述的布置的缺點(diǎn)在于兩個(gè)變壓器中的每個(gè)的初級(jí)的合適的觸點(diǎn)的選擇是非常復(fù)雜的任務(wù)，其要求合適的測(cè)量設(shè)備。此外，當(dāng)必須向多相變壓器提供額外的觸點(diǎn)時(shí)，變壓器成本提高。
因此，需要改進(jìn)的多相變壓器整流器單元設(shè)計(jì)，其提供配電系統(tǒng)上的減小的電流失真以及提高的功率因數(shù)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)明的用于將三相AC轉(zhuǎn)換成DC的多相變壓器整流器單元、以及使所述多相變壓器整流器單元與另一多相變壓器整流器單元連接以減小配電系統(tǒng)的電流失真的方法，其中能夠部分地避免之前提及的問(wèn)題。本發(fā)明的目的通過(guò)至少兩個(gè)多相變壓器整流器單元的適當(dāng)?shù)牟贾脤?shí)現(xiàn)，每個(gè)多相變壓器整流器單元具有權(quán)利要求1的特征部分的特征。根據(jù)本發(fā)明的多相變壓器整流器單元包括被布置來(lái)產(chǎn)生N個(gè)大致均等分布的輸出相位的次級(jí)繞組集，其中N為3的奇數(shù)倍并且N>3。本發(fā)明的多相變壓器整流器單元
權(quán)利要求
1.一種多相變壓器整流器單元(1)，用于將從配電系統(tǒng)(2)供給的三相(R、S、T)交流(AC)轉(zhuǎn)換成供給到至少一個(gè)負(fù)載(3)的直流(DC)，其中所述多相變壓器整流器單元(I)包括具有初級(jí)繞組集(17)和次級(jí)繞組集(18)的磁芯(5)、以及整流器電路(22)，其特征在于，所述次級(jí)繞組集(18)被布置來(lái)產(chǎn)生N個(gè)大致均等分布的輸出相位，其中N為3的奇數(shù)倍，并且N>3;所述初級(jí)繞組集(17)被布置來(lái)向所述輸出相位提供大致等于
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相變壓器整流器單元(1)，其特征在于，所述初級(jí)繞組集(17)被設(shè)置為與所述磁芯(5)成感應(yīng)關(guān)系以在其中建立磁通量，并且初級(jí)繞組集(17)的每個(gè)相集(19)包括主繞組(20)和輔助繞組(21 )，其中由主繞組(20)與輔助繞組(21)的比率確定所述作為結(jié)果產(chǎn)生的相移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多相變壓器整流器單元(I)，其特征在于，所述主繞組(20)包括纏繞在同一芯柱上的至少兩個(gè)電連接的單獨(dú)繞組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的多相變壓器整流器單元(I)，其特征在于，所述次級(jí)繞組集(18)被設(shè)置為與所述磁芯(5)成感應(yīng)關(guān)系，并且所述次級(jí)繞組集具有N個(gè)輸出端子(25),每個(gè)輸出端子對(duì)應(yīng)于輸出相位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的多相變壓器整流器單元(I)，其特征在于，初級(jí)繞組集(17)被布置成延邊三角形配置、Z字形配置或多邊形配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的多相變壓器整流器單元(1)，其特征在于，用于AC/DC轉(zhuǎn)換的所述整流器電路(22)為多相全波橋式整流器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的多相變壓器整流器單元(I)，其特征在于，所述多相變壓器整流器單元(I)適合于向高功率負(fù)載(3)供給DC，所述高功率負(fù)載(3)優(yōu)選地布置在飛行器上。
8.一種配電布置，其包括第一多相變壓器整流器單元(15)和第二多相變壓器整流器單元(16)，每個(gè)多相變壓器整流器單元為根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任一項(xiàng)所述的多相變壓器整流器單元，其特征在于，所述第一和第二多相變壓器整流器單元(15，16)借助于第一輸入端子(12)、第二輸入端子(13)和第三輸入端子(14)連接到三相(R、S、T)交流(AC)配電系統(tǒng)(2)，所述第一和第二多相變壓器整流器單元(15，16)的所述第一輸入端子(12)連接到配電系統(tǒng)(2)的第一相(R)，所述第一多相變壓器整流器單元(15)的所述第二輸入端子(13)連接到配電系統(tǒng)(2)的第二相(S)，所述第一多相變壓器整流器單元(15)的所述第三輸入端子(14)連接到配電系統(tǒng)(2)的第三相(T)，所述第二多相變壓器整流器單元(16)的所述第二輸入端子(13)連接到所述第三相(T)，并且所述第二多相變壓器整流器單元(16)的所述第三輸入端子(14)連接到所述第二相(S)，使得第一多相變壓器整流器單元(15)的第一組輸出相位相對(duì)于第二多相變壓器整流器單元(16)的第二組輸出相位相移，以減小所述整流器電路(22)和/或負(fù)載(3)造成的所述配電系統(tǒng)(2)中的電流失真。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的布置，其特征在于，所述第一和第二多相變壓器整流器單元(15，16)連接到具有大致相同量級(jí)的單獨(dú)的負(fù)載(3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9中的任一項(xiàng)所述的布置，其特征在于，所述第一和第二多相變壓器整流器單元(15，16 )具有相同的設(shè)計(jì)。
11.一種借助于第一和第二多相變壓器整流器單元(15，16)連接到三相(R、S、T)交流(AC)配電系統(tǒng)(2)和至少一個(gè)DC負(fù)載(3)的布置來(lái)減小配電系統(tǒng)中的電流失真的方法，其中所述多相變壓器整流器單元(15，16)中的每個(gè)包括用于多相AC/DC轉(zhuǎn)換的整流器電路(22),和具有初級(jí)繞組集(17)和次級(jí)繞組集(18)的磁芯(5)，其中每個(gè)初級(jí)繞組集(17)借助于第一輸入端子(12)、第二輸入端子(13)和第三輸入端子(14)連接到所述配電系統(tǒng)(2)的所述相(R、S、T)，其特征在于下列步驟借助于所述次級(jí)繞組集(18)產(chǎn)生N個(gè)大致均等分布的輸出相位，其中N為3的奇數(shù)倍，并且N>3 ；借助于所述初級(jí)繞組集(17)提供大致等于
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于步驟將所述初級(jí)繞組集(17)設(shè)置為與所述磁芯(5)成感應(yīng)關(guān)系以在其中建立磁通量，并向初級(jí)繞組集(17)的每個(gè)相集(19)設(shè)置主繞組(20)和輔助繞組(21)，其中由主繞組(20)與輔助繞組(21)的比率確定所述作為結(jié)果產(chǎn)生的相移。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于步驟將初級(jí)繞組集(17)布置成延邊三角形配置、Z字形配置或多邊形配置。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于步驟將用于AC/DC轉(zhuǎn)換的所述整流器電路(22)設(shè)計(jì)為多相全波橋式整流器。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于步驟借助于多相變壓器整流器單元(1)將DC供給到高功率負(fù)載(3)，其中高功率負(fù)載(3)優(yōu)選地布置在飛行器上。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)明的多相變壓器整流器單元(1)，用于將從配電系統(tǒng)(2)供給的三相(R、S、T)交流(AC)轉(zhuǎn)換成供給到至少一個(gè)負(fù)載(3)的直流(DC)。多相變壓器整流器單元(1)包括具有初級(jí)繞組集(17)和次級(jí)繞組集(18)的磁芯(5)、以及整流器電路(22)。次級(jí)繞組集(18)被布置來(lái)產(chǎn)生N個(gè)大致均等分布的輸出相位，其中N為3的奇數(shù)倍并且N>3，并且初級(jí)繞組集(17)被布置來(lái)提供所述輸出相位的大致等于度的正相移或負(fù)相移。通過(guò)將兩個(gè)這種多相變壓器整流器單元(1)連接到三相配電系統(tǒng)，其中的一個(gè)具有輸入相位的改變的連接順序，由于來(lái)自?xún)蓚€(gè)多相變壓器整流器單元(1)的交錯(cuò)脈沖，所以來(lái)自?xún)蓚€(gè)多相變壓器整流器單元(1)的組合的輸出脈沖的數(shù)量與單個(gè)發(fā)明的多相變壓器整流器單元(1)相比看上去加倍，從而減小了電流失真。本發(fā)明的又一目的是提供兩個(gè)發(fā)明的多相變壓器整流器單元(1)的布置的對(duì)應(yīng)的發(fā)明方法，用于減小在配電系統(tǒng)(2)中的電流失真。
文檔編號(hào)H01F30/14GK103026434SQ201080068008
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者倫納特·克魯瑟, 約翰·比約克斯文松, 奧拉·夸恩斯特倫, 克拉斯-戈蘭·斯科爾德 申請(qǐng)人:薩博公司