專利名稱：高功率因數(shù)低諧波電源變換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高功率因數(shù)低諧波電源變換裝置本實用新型涉及電源變換裝置，尤其涉及一種高功率因數(shù)低諧波電源變 換裝置。背承核術(shù)電源變換裝置的主要質(zhì)量指標， 一是要獲得高功率因數(shù)即高的轉(zhuǎn)換效 率，二是諧波分量低，獲得高品質(zhì)的輸出。另外，使調(diào)壓元件的荷載電流 小，以降低裝置成本和損耗，也是電源變換裝置的重要經(jīng)濟指標。傳統(tǒng)的電源變換裝置，無論是交流/交流變換裝置如各種供負載使用的交流調(diào)壓器；還 是交流/直流變換裝置如各種整流器，多沒有很好解決上述問題。實用新雜內(nèi)賽本實用新型的目的，是提供一種電源變換裝置，該裝置不僅功率因數(shù) 高，諧波分量小，而且調(diào)壓元件容量小，裝置成本低，損耗小。實施以下技術(shù)方案可實現(xiàn)上述目的一種高功率因數(shù)低諧波電源變換裝置，包括變壓器、晶閘管調(diào)壓器，其 特征在于所述變壓器的原邊繞組具有多個抽頭，每一抽頭連接一組晶閘管 調(diào)壓器，構(gòu)成多層橋式可控調(diào)壓電路。一種高功率因數(shù)低諧波電源變換裝置，包括變壓器、晶閘管調(diào)壓器、整 流器，所述整流器連接變壓器的副邊繞組；其特征在于所述變壓器的原邊 繞組具有多個抽頭，每一抽頭連接一組晶閘管調(diào)壓器，構(gòu)成多層橋式可控調(diào) 壓電路。所述可控調(diào)壓電路的電源側(cè)設(shè)有無功補償及濾波裝置。
所述晶閘管調(diào)壓器是雙向晶閘管或兩只反向并聯(lián)的單向晶閘管。 所述變壓器是單相變壓器或三相變壓器。本實用新型的有益技術(shù)效果不僅功率因數(shù)高，諧波分量小，而且晶閘 管容量小，裝置成本低，線損小。附鐲鎳明圖l是傳統(tǒng)技術(shù)單相交流(晶閘管)調(diào)壓裝置的電路圖圖2是本實用新型單相交流/交流(晶閘管)電源變換裝置的龜路圖 圖3是傳統(tǒng)技術(shù)單相交流(晶閘管)調(diào)壓移相控制的波形圖(導(dǎo)通角90° ) 圖4是本實用新型單相交流/交流(晶閘管)電源變換裝置一特定時刻的 調(diào)壓波形圖(一支路全導(dǎo)通、另一支路補充導(dǎo)通30。)圖5是本實用新型單相交流/直流(晶閘管)電源變換裝置的電路圖 圖6是本實用新型三相交流/交流(晶閘管)電源變換裝置的電路圖 圖7是本實用新型三相交流/直流(晶閘管)電源變換裝置的電路圖具體實施方式
實例一 單相交/交流變換裝置參見圖2:在變壓器T的原邊(一次側(cè))繞組上多抽頭，將變壓器T的變比 分成多個值的可利用層次，也就是將變壓器T的輸出幅度分成多個不同電壓值 的可利用層次，在多抽頭上設(shè)計相應(yīng)數(shù)量的可控制支路KT1、 KT2……，選擇 適當?shù)目刂七壿?，使該電源變換裝置在零到滿度范圍內(nèi)的任意電壓點以盡可 能接近全波的方式工作，取得大幅度的提高功率因數(shù)、減小諧波污染，同時 降低電壓峰值。傳統(tǒng)技術(shù)中的晶閘管交流調(diào)壓電路(如圖l所示)、晶閘管整流電路能輸 出的只有一層可控波形，而本實用新型裝置能輸出多層可控波形，只要使多 層觸發(fā)邏輯電路控制使比所需輸出電壓對應(yīng)的最鄰近的一層保持全導(dǎo)通，而
在相應(yīng)角度上使比這個電壓高的最鄰近一層觸發(fā)導(dǎo)通相應(yīng)角，就可得到所需輸出電壓。圖3為傳統(tǒng)技術(shù)中的交流調(diào)壓移相控制(觸發(fā)導(dǎo)通角為90°時)的波形 圖。圖4為圖2電路中KT1支路的晶閘管保持全導(dǎo)通、KT2支路的晶閘管在觸發(fā) 導(dǎo)通角為150。時補充導(dǎo)通30。時刻的波形圖，與圖3是完全等效的。在輸出 同等的電壓有效值的情況下，可以明顯看出，本裝置的波形畸變小，電壓峰 值低。顯而易見，本裝置可以大幅度的提高功率因數(shù)，減少諧波污染。此外，在電網(wǎng)側(cè)根據(jù)不同電路、不同負載并聯(lián)相應(yīng)的無功補償及濾波裝 置L，可以更進一步補償電網(wǎng)的無功功率，更進一步降低諧波污染。本裝置的另一個優(yōu)點是在變壓器T的原邊(一次側(cè))上抽頭的可控制支 路KT，其所需可控功率元件(晶閘管)的電流等級比在副邊(二次側(cè))上抽 頭的可控制支路的可控功率元件(晶閘管)的電流等級要小，晶閘管容量 小，成本降低。特別是針對大電流的直流電源，在變壓器T的原邊(一次側(cè)) 上抽頭比在副邊(二次側(cè))上抽頭，這種優(yōu)勢更明顯。實例二 單相的交/直流變換裝置參見圖5:與實例一的區(qū)別僅僅是，變壓器T的副邊(二次側(cè))有整流器 Z，其余相同。實例三 三相的交/交流變換裝置參見圖6:與實例一的區(qū)別僅僅是，變壓器T是三相變壓器，其余相同。 實例四 三相的交/直流變換裝置參見圖7:與實例三的區(qū)別僅僅是，變壓器T的副邊(二次側(cè))有整流器 Z，其余相同。
權(quán)利要求1.一種高功率因數(shù)低諧波電源變換裝置，包括變壓器、晶閘管調(diào)壓器，其特征在于所述變壓器的原邊繞組具有多個抽頭，每一抽頭連接一組晶閘管調(diào)壓器，構(gòu)成多層橋式可控調(diào)壓電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源變換裝置，其特征在于所述可控調(diào)壓電路 的電源側(cè)設(shè)有無功補償及濾波裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源變換裝置，其特征在于所述晶閘管調(diào)壓器 是雙向晶閘管或兩只反向并聯(lián)的單向晶閘管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源變換裝置，其特征在于所述變壓器是單相 變壓器或三相變壓器。
5. —種高功率因數(shù)低諧波電源變換裝置，包括變壓器、晶閘管調(diào)壓器、 整流器，所述整流器連接變壓器的副邊繞組；其特征在于所述變壓器的原 邊繞組具有多個抽頭，每一抽頭連接一組晶閘管調(diào)壓器，構(gòu)成多層橋式可控 調(diào)壓電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源變換裝置，其特征在于所述可控調(diào)壓電路 的電源側(cè)設(shè)有無功補償及濾波裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源變換裝置，其特征在于所述晶閘管調(diào)壓器 是雙向晶閘管或兩只反向并聯(lián)的單向晶閘管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源變換裝置，其特征在于所述變壓器是單相 變壓器或三相變壓器。
專利摘要本實用新型公開一種高功率因數(shù)低諧波電源變換裝置，包括單/三相的交流/交流和交流/直流變換裝置，特點是降壓變壓器的原邊繞組具有多個抽頭，每一抽頭連接一組晶閘管調(diào)壓器，構(gòu)成多層橋式可控調(diào)壓電路，可控調(diào)壓電路的電源側(cè)設(shè)有無功補償及濾波裝置。優(yōu)點是不僅功率因數(shù)高，諧波分量小，而且所需晶閘管容量小，裝置成本低，線損小。
文檔編號H02M5/257GK201018408SQ20072007866
公開日2008年2月6日 申請日期2007年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月1日
發(fā)明者周英懷, 軍 王 申請人:四川英杰電氣有限公司