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一種“h”橋三重化三相逆變電源的制作方法

文檔序號:7465608閱讀:508來源:國知局
專利名稱:一種“h”橋三重化三相逆變電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及一種電氣工程中的逆變電源。
現(xiàn)有的的三相逆變電源,低電壓的采用標準的六功率開關(guān)的逆變電路,輸出端由工頻變壓器隔離調(diào)壓,體積大,重量重,且電源的功率和效率難以提高。高電壓的逆變電源(包括變頻器),主要有三種形式1、高——低——高方式,即輸入輸出端接變壓器升降壓,中間部分由標準的低壓三相逆變電路組成,因其體積大,轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多,成本高,效率低且技術(shù)上無先進性而被冷落。2、“三電平”方式,僅適用于中低壓,且可靠性差。3、“H”橋直流電壓疊加方式,由多個“H”橋串聯(lián)構(gòu)成一相,輸出電壓為DC—DC疊加。該方案輸出波形好,諧波少,但由于要用幾十組獨立的移相電源,因此輸入變壓器體積很大,成本高;輸出電流受“H”橋串聯(lián)換流困難所限制,需用旁路可控硅協(xié)助換流,所用模塊多,造價高,故障率高。
本實用新型旨在克服現(xiàn)有三相逆變電路的不足之處,提供一種小體積、高效率、且高、中、低壓均適用的“H”橋三重化三相逆變電路。
實現(xiàn)本實用新型目的的“H”橋三重化三相逆變電源由隔離變壓器、分別接于變壓器的三個副邊的三個整流電路ZD1、ZD2、ZD3、三個分別對應(yīng)接于各整流電路的一輸出端的充電限流器RJ1、RJ2、RJ3、三個分別對應(yīng)并接于各充電限流器輸出端與各整流電路另一輸出端的濾波電容C01、C02、C03和“H”橋H1、H2、H3、三個分別對應(yīng)接于H1、H2、H3一輸出端的濾波電抗器L1、L2、L3以及三個其一端共接于三個“H”橋的另一輸出端、另一端各自分別對應(yīng)接L1、L2、L3輸出端的濾波電容C11、C12、C13所構(gòu)成。使用時變壓器的原邊接交流電源,三個電抗器的與濾波電容相接的一端分別構(gòu)成本逆變電源的U、V、W輸出端,三個“H”橋的共接端(即三個濾波電容的另一端)構(gòu)成本逆變電源的“0”線端。通過采用三個“H”橋巧妙連接,構(gòu)成了無輸出變壓器的三相四線制的逆變電路,通過分別按照三相正弦波電壓波形互差120°相位、采用SPWM方式調(diào)制其V-F曲線來控制三個H橋的工作狀態(tài),再采用三相異步調(diào)制方式,使相輸出電壓波形在疊加時其開關(guān)頻率異步,即完成波形的錯開合成,從而實現(xiàn)輸出波形倍頻。由于三個H橋的直流電壓各自獨立,當每兩相電壓波形疊加時使電壓值提高了一倍,達到倍壓效果。工作時電壓波形為三相獨立的交流電壓的三重化矢量疊加,電壓波形為多個電壓階梯臺階,更接近正弦波,從而達到其輸出電壓波形趨于正弦化的目的。同時由于三個獨立的交流電壓是按三相正弦規(guī)律控制的,其矢量“和”為0,即獲得了“0”電位中心線。從而實現(xiàn)同時對三相輸出電源的電壓疊加和波形的三重化,具有倍壓特點和輸出電壓波形正弦化的特點。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,還具有如下優(yōu)點1、用于高、中、低壓逆變,輸出特性硬,三相平衡性好。
2、對電網(wǎng)的諧波污染小,由于輸入端采用變壓器隔離整流電路采用不可控二極管,對輸入端無諧波污染。輸出端采用LC濾波,輸出為正弦波。
3、輸出電壓波形由兩個獨立的相電壓疊加,其載波頻率是調(diào)制頻率的兩倍,因此高頻阻抗大大提高,濾波更容易,效果更佳。換句話說,在相同的電抗濾波阻抗下,可減小電子功率開關(guān)的開關(guān)頻率,從而減少高頻開關(guān)損耗,提高效率。
4、輸出電壓是變壓器副邊電壓的兩倍,而“H”橋中電子功率開關(guān)承受的電壓為輸出電壓的0.816倍,比傳統(tǒng)的標準三相逆變電路中電子功率開關(guān)承受的電壓(為輸出電壓的1.414倍)低得多,因此可靠性高。
以下結(jié)合附圖給實施例。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖圖2為本實施例的電路圖參見圖1~2,變壓器B的原邊接交流電,三個副邊分別接整流電路ZD1、ZD2、ZD3的輸入端,每一個整流電路的輸出正端對應(yīng)接一個充電限流器RJ1、RJ2、RJ3的一端,各充電限流器的另一端對應(yīng)接一個濾波電容C01、C02、C03的正端和橋H1、H2、H3的直流母線正端。各濾波電容的負端接整流電路的負端和“H”橋直流母線負端。各充電限流器也可以接在整流電路的負端,同樣可以起到限流作用。三個“H”橋的其中一輸出端互相聯(lián)接作為“0”線使其成“Y”接法,H1、H2、H3的另一端各自對應(yīng)接濾波電抗器L1、L2、L3的一端,各電抗器的另一端為本逆變電源的輸出端,在每個輸出端和“0”線之間各自對應(yīng)并接有一濾波電容C11、C12、C13。整流電路可由二極管組成。可單相整流或三相整流,也可半橋式或全橋式整流。構(gòu)成“H”橋的電子功率橋臂Q可由單個電子功率開關(guān)構(gòu)成,在高壓工作場合,可由數(shù)個低耐壓的電子功率開關(guān)串聯(lián)構(gòu)成。電子功率開關(guān)可用可控硅、半導體三極管、IGBT模塊、IGCT模塊等可控元件。
所述的變壓器的原邊和副邊可接成“Y”型和“△”組成三相18脈波變壓器,在作小功率電源時,也可以用單相交流輸入,三個單相副邊線圈輸出。充電限流器可采用現(xiàn)有的結(jié)形式,在本實施例中由一接觸器和與接觸器常開觸頭CJ并聯(lián)的電阻R所構(gòu)成。這樣做的好處是可減小熱量的發(fā)生。除此之外,還可以用可控硅和電阻并聯(lián)構(gòu)成。
權(quán)利要求1.一種“H”橋三重化三相逆變電源,其特征在于所述的逆變電源由隔離變壓器、分別接于變壓器的三個副邊的三個整流電路ZD1、ZD2、ZD3、三個分別對應(yīng)接于各整流電路的一輸出端的充電限流器RJ1、RJ2、RJ3、三個分別對應(yīng)并接于各充電限流器輸出端與各整流電路另一輸出端的濾波電容C01、C02、C03和“H”橋H1、H2、H3、三個分別對應(yīng)接于H1、H2、H3一輸出端的濾波電抗器L1、L2、L3以及三個其一端共接于三個“H”橋的另一輸出端、另一端各自分別對應(yīng)接L1、L2、L3輸出端的濾波電容C11、C12、C13所構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的“H”橋三重化三相逆變電源,其特征在于所述的隔離變壓器為三相18脈波變壓器。
3.如權(quán)利要求1所述的“H”橋三重化三相逆變電源,其特征在于所述的充電限流器由一接觸器和與接觸器常開觸頭CJ并聯(lián)的電阻R所構(gòu)成。
專利摘要本實用新型涉及一種電氣工程中的逆變電源。由隔離變壓器、分別接于變壓器的三個副邊的三個整流電路ZD1、ZD2、ZD3、三個分別對應(yīng)接于各整流電路的一輸出端的充電限流器RJ1、RJ2、RJ3、三個分別對應(yīng)并接于各充電限流器輸出端與各整流電路另一輸出端的濾波電容C01、C02、C03和“H”橋H1、H2、H3、三個分別對應(yīng)接于H1、H2、H3一輸出端的濾波電抗器L1、L2、L3以及三個其一端共接于三個“H”橋的另一輸出端、另一端各自分別對應(yīng)接L1、L2、L3輸出端的濾波電容C11、C12、C13所構(gòu)成。高、中、低壓均適用。
文檔編號H02M7/10GK2481053SQ0121390
公開日2002年3月6日 申請日期2001年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月15日
發(fā)明者吳加林 申請人:吳加林
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