本實用新型涉及電力電子技術領域，具體涉及一種組合式48脈沖大功率PWM整流電路。

背景技術：

大功率整流電源在新能源發(fā)電、大容量不停電電源以及大功率交流調(diào)速等場合有著廣泛的應用，其高壓大功率電能變換特征使得整流電路中功率器件電壓電流應力較高，給器件選擇帶來困難，另外大功率整流電路對整機效率和交流側功率因數(shù)有著嚴格的要求，考慮到以上要求和特征，當前的大功率整流方案主要有功率器件的串并聯(lián)、多電平以及多模塊移相變壓器組合方案。

功率器件串并聯(lián)方案可以提高其等效電壓電流定額，但相應的均壓和均流控制策略降低了整流器的可靠性，使其輸出特性難以優(yōu)化。多電平整流電路中由多個參數(shù)一致的開關器件均分電壓，從而提高系統(tǒng)容量和等效開關頻率，當前的多電平方案主要有二極管箝位型、飛跨電容型和級聯(lián)型三種結構，為了獲得較好網(wǎng)側電流波形并提高網(wǎng)側功率因數(shù)，功率器件開關頻率仍然要達到幾千赫茲，這對大容量整流電路仍然較高，而且隨著電平數(shù)提高，整流器功率電路結構和控制方案趨于復雜。多模塊方案將多個結構一致的三相整流器的交流側通過移相變壓器耦合方式連接到交流電網(wǎng)，合理設計三相整流器交流側移相變壓器的移相角度，可以消除交流側的低次諧波，實現(xiàn)網(wǎng)側電流的正弦化，并且組合的通道數(shù)越多交流側波形質(zhì)量越高，但這通道數(shù)越多移相變壓器結構愈加復雜，繞組數(shù)目變多，優(yōu)化設計困難，難以精確消除交流側的低次諧波。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型目的是針對現(xiàn)有大功率整流方案包括功率器件的串并聯(lián)、多電平以及多模塊移相變壓器組合方案在使用過程中存在的輸出特性難以優(yōu)化、整流器功率電路結構和控制方案趨于復雜等問題提出一種組合式48脈沖大功率PWM整流電路。

本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種組合式48脈沖大功率PWM整流電路，包括三相電壓源（1）、負載R（2），其特征在于：所述三相電壓源（1）、負載R（2）之間設置有兩組串聯(lián)的四通道變流器（3），兩組串聯(lián)的四通道變流器（3）的交流側與三相電壓源（1）之間設置有濾波電路（4），直流側通過濾波電容C（5）并聯(lián)，兩組串聯(lián)的四通道變流器（3）包括第一組四通道變流器（31）、第二組四通道變流器（32）。

本實用新型進一步技術改進方案是：

所述第一組四通道變流器（31）包括通道1、通道2、通道3以及通道4，通道1、通道2、通道3以及通道4均由變壓器、逆變器（6）組成，通道1和通道2的變壓器副邊都采用星型連接，原邊分別采用滯后7.5度和超前7.5度的移相連接方式；通道3和通道4的變壓器副邊都采用三角型連接，原邊分別采用滯后7.5度和超前7.5度的移相連接方式。

本實用新型進一步技術改進方案是：

所述第二組四通道變流器（32）的電路結構與第一組四通道變流器（31），即第二組四通道變流器（32）包括通道1、通道2、通道3以及通道4，通道1、通道2、通道3以及通道4均由變壓器、逆變器（6）組成，通道1和通道2的變壓器副邊都采用星型連接，原邊分別采用滯后7.5度和超前7.5度的移相連接方式；通道3和通道4的變壓器副邊都采用三角型連接，原邊分別采用滯后7.5度和超前7.5度的移相連接方式。

本實用新型進一步技術改進方案是：

所述濾波電路（4）由電感L、電阻R組成。

本實用新型進一步技術改進方案是：

所述逆變器（6）采用三相逆變橋電路。

本實用新型進一步技術改進方案是：

所述第一組四通道變流器（31）通道1、通道2、通道3以及通道4的變壓器交流側繞組采用串聯(lián)連接方式，逆變器（6）直流側采用并聯(lián)連接方式。

本實用新型進一步技術改進方案是：

所述第二組四通道變流器（32）通道1、通道2、通道3以及通道4的變壓器交流側繞組采用串聯(lián)連接方式，逆變器（6）直流側采用并聯(lián)連接方式。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下明顯優(yōu)點：

一、本實用新型大功率PWM整流電路一個核心優(yōu)勢在于八個通道中的八臺移相變壓器只有兩個規(guī)格，相比傳統(tǒng)八通道多脈沖整電路的八個移相變壓器規(guī)格，具有模塊化程度高，繞組優(yōu)化設計容易的優(yōu)勢；

二、本實用新型由八臺移相變壓器、八組三相橋式逆變器和網(wǎng)側濾波電路組成，該八通道48脈沖整流器采用變壓器交流側繞組串聯(lián)，逆變器直流側并聯(lián)的組合方式，各組逆變器驅動信號相互之間錯開一定的相位，在網(wǎng)側可以獲得高質(zhì)量的電流波形。

附圖說明

圖1為本實用新型電路結構原理圖；

圖2為本實用新型逆變器電路圖。

具體實施方式

如圖1、2所示本實用新型包括三相電壓源1、負載2，所述三相電壓源1、負載R2之間設置有兩組串聯(lián)的四通道變流器3，兩組串聯(lián)的四通道變流器3的交流側與三相電壓源1之間設置有濾波電路4，直流側通過濾波電容C5并聯(lián)，兩組串聯(lián)的四通道變流器3包括第一組四通道變流器31、第二組四通道變流器32；所述第一組四通道變流器31包括通道1、通道2、通道3以及通道4，通道1、通道2、通道3以及通道4均由變壓器、逆變器6組成，通道1和通道2的變壓器副邊都采用星型連接，原邊分別采用滯后7.5度和超前7.5度的移相連接方式；通道3和通道4的變壓器副邊都采用三角型連接，原邊分別采用滯后7.5度和超前7.5度的移相連接方式；

所述第二組四通道變流器32的電路結構與第一組四通道變流器31，即第二組四通道變流器32包括通道1、通道2、通道3以及通道4，通道1、通道2、通道3以及通道4均由變壓器、逆變器6組成，通道1和通道2的變壓器副邊都采用星型連接，原邊分別采用滯后7.5度和超前7.5度的移相連接方式；通道3和通道4的變壓器副邊都采用三角型連接，原邊分別采用滯后7.5度和超前7.5度的移相連接方式；所述濾波電路4由電感L、電阻R組成；所述逆變器6采用三相逆變橋電路。所述第一組四通道變流器31通道1、通道2、通道3以及通道4的變壓器交流側繞組采用串聯(lián)連接方式，逆變器6直流側采用并聯(lián)連接方式。所述第二組四通道變流器32通道1、通道2、通道3以及通道4的變壓器交流側繞組采用串聯(lián)連接方式，逆變器6直流側采用并聯(lián)連接方式。

結合附圖1、2簡述本實用新型的原理：

本實用新型由兩組結構完全一致的兩組串聯(lián)的四通道變流器3組成，如圖1所示，每組四通道整流器包括四個通道，通道1和通道2的變壓器副邊都采用星型連接，而原邊分別采用滯后7.5度和超前7.5度的移相連接方式；通道3和通道4的變壓器副邊都采用三角型連接，而原邊分別采用滯后7.5度和超前7.5度的移相連接方式；根據(jù)變壓器副邊繞組的星型三角型繞組30度相位差以及合理匝數(shù)比的關系，控制通道1和通道3驅動信號錯相30度，可以消除交流側輸出波形中的6k±1次諧波，通道2和4之間滿足相同的控制信號相位關系也可以消除同樣諧波，綜合第一組四通道變流器31的通道1、3和通道2、4變壓器原邊繞組±7.5度的移相角度，控制它們之間的錯相15度驅動方式，即可消除交流側輸出的12k±1次諧波，使交流側波形中只含有24k±1次諧波。第二組四通道變流器32完全一致的24脈沖整流器各通道的控制信號分別之后第一組對應通道控制信號7.5度，兩組整流器交流側輸出通過變壓器耦合疊加，輸出波形中的24k±1次諧波被大幅抑制。組合式48脈沖大功率PWM整流電路在通道1到4控制信號以此滯后15度，兩組整流器之間錯相7.5度控制方式下，輸出的48階梯波中只含有48k±1次諧波，為獲得高質(zhì)量的網(wǎng)側電流奠定基礎。

本實用新型方案所公開的技術手段不僅限于上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。