電源產(chǎn)品無源功率因數(shù)校正的十二脈沖整流濾波電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電源產(chǎn)品無源功率因數(shù)校正的十二脈沖整流濾波電路，包括輸入斷路器（1）、進(jìn)線電抗器（2）、輸入對地濾波電容（3）、移相電抗器（4）、十二脈沖整流器（5）和直流濾波電路（6）；輸入斷路器（1），控制電源與輸入電網(wǎng)的接通或斷開；進(jìn)線電抗器（2），減少返回到輸入電網(wǎng)的電磁干擾諧波，防止輸入電網(wǎng)波動影響電源正常工作；輸入對地濾波電容（3），濾除高頻干擾；移相電抗器（4），將輸入的三相電源變?yōu)榱?；十二脈沖整流器（5），對電源整流；直流濾波電路（6），平滑母線，減少波動，同時起儲能的作用。本實用新型采用移相電抗器，與移相變壓器相比，體積小，造價低，是實現(xiàn)無源功率因數(shù)校正的新方案。
【專利說明】
電源產(chǎn)品無源功率因數(shù)校正的十二脈沖整流濾波電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型設(shè)及一種應(yīng)用于電源產(chǎn)品無源功率因數(shù)校正新技術(shù)，具體設(shè)及的是一 種新的十二脈沖整流濾波電路。
【背景技術(shù)】
[0002] -般的十二脈沖整流電路中，主要部件之一便是十二脈沖移相變壓器，但其體積 大，成本局。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種電源產(chǎn)品無源功率因數(shù)校正的十二 脈沖整流濾波電路。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案。
[0005] 電源產(chǎn)品無源功率因數(shù)校正的十二脈沖整流濾波電路，包括輸入斷路器、進(jìn)線電 抗器、輸入對地濾波電容、移相電抗器、十二脈沖整流器和直流濾波電路。
[0006] 輸入斷路器，控制電源與輸入電網(wǎng)的接通或斷開。
[0007] 進(jìn)線電抗器，減少返回到輸入電網(wǎng)的電磁干擾諧波，防止輸入電網(wǎng)波動影響電源 正常工作。
[000引輸入對地濾波電容，濾除高頻干擾。
[0009] 移相電抗器，將輸入的Ξ相電源變?yōu)榱唷?br>[0010] 十二脈沖整流器，對電源整流。
[0011] 直流濾波電路，平滑母線，減少波動，同時起儲能的作用。
[0012] 本實用新型中移相電抗器的工作原理如下。
[0013] 移相電抗器是抑制諧波的一種新方法，也是大功率電氣設(shè)備無源功率因數(shù)校正的 新方案，其作用就是來削弱或消除電力半導(dǎo)體變流裝置和非線性負(fù)載產(chǎn)生的高次諧波電流 和電壓對供電系統(tǒng)的影響。
[0014] 移相電抗器繞組接法如圖2所示，建立輸入輸出及電感壓降關(guān)系：
[0015] Uy2 = Ua~Uli-Um3
[0016] Uyi = Ua_ 化 i+Um2
[0017] Um=Ua-Uli
[001引用自感互感知識可W證明出W上各個矢量關(guān)系，如圖3所示。
[0019] 可推導(dǎo)出Θ與基波信號頻率的倍數(shù)成正比，可W得到如圖4所示的電流關(guān)系。
[0020] 圖中顯示移相電抗器對電流的移相作用。因 α角較小，故Ii 3 Ii'+Ii"，故移相后對 相電流的基波影響不大。但對高次諧波的影響較大，從圖中五次諧波便可看出。
[0021] 從圖3中關(guān)系很容易得出移相角度Θ取決于Ξ個線圈壓降的關(guān)系。建立數(shù)學(xué)模型如 下：
[0025] 同理可W推出其他兩相。
[0026] 移相角度選擇不同對各次諧波的濾除效果也不同，圖5是基于一些相關(guān)實驗數(shù)據(jù) 和理論估算得出的結(jié)論。
[0027] 考慮到5、7次諧波分量通常含量較大。因此移相角度常選取11度左右，廠家在制作 時常選取11.3度，將此角度代入上述化i、Um2、Um3計算公式可W求出它們的值，如表1所示。 [002引 表1
[0029]
[0030] 本實用新型包括如下有益效果:本實用新型采用的是移相電抗器，與移相變壓器 相比，體積小，造價低，是實現(xiàn)無源功率因數(shù)校正的新方案。
[0031] 當(dāng)然，實施本實用新型的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到W上所述的所有優(yōu)點。
【附圖說明】
[0032] 圖1是本實用新型的十二脈沖整流濾波電路圖。
[0033] 圖2是移相電抗器繞組接線原理圖。
[0034] 圖3是移相電抗器電壓向量圖。
[0035] 圖4是移相電抗器電流向量圖。其中，a)移相繞組接線圖，b)基波電流向量圖，c)5 次諧波向量圖。
[0036] 圖5是移相角對各次諧波的抑制效果圖。
[0037] 其中，1、輸入斷路器;2、進(jìn)線電抗器;3、輸入對地濾波電容;4、移相電抗器;5、十二 脈沖整流器;6、直流濾波電路。
【具體實施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0039] 如圖1所示，電源產(chǎn)品無源功率因數(shù)校正的十二脈沖整流濾波電路，包括輸入斷路 器1、進(jìn)線電抗器2、輸入對地濾波電容3、移相電抗器4、十二脈沖整流器5和直流濾波電路6。
[0040] 輸入斷路器1，控制電源與輸入電網(wǎng)的接通或斷開。
[0041] 進(jìn)線電抗器2,減少返回到輸入電網(wǎng)的電磁干擾諧波，達(dá)到電源周圍設(shè)備不受干擾 的水平;同時防止輸入電網(wǎng)波動影響電源正常工作。
[0042 ]輸入對地濾波電容3，包括電容C1、C2、C3，主要濾除高頻干擾。
[0043]移相電抗器4,將輸入的Ξ相電源變?yōu)榱啵覞M足十二脈沖整流的相位要求；即 A、B、CS相電源裂相為111、￥1、胖1，1]2、￥2、胖2六相電源。采用新型自禪拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的通 過繞組Ξ角形和星形連接轉(zhuǎn)換實現(xiàn)30度移相的變壓器相比，初級功率除一小部分通過電磁 禪合傳遞給次級外，其余功率均直接傳遞給次級，因此只有傳統(tǒng)變壓器功率等級的18%，極 大地減小了體積和成本。
[0044] 十二脈沖整流器5,由12只整流二極管構(gòu)成。二極管01、02、03、04、05、06組成六脈 沖整流器對應(yīng)Ξ相U1、V1、W1電源整流;二極管07、08、09、010、011、012組成六脈沖整流器對 應(yīng)Ξ相U2、V2、W2電源整流;兩組六脈沖整流器組合成十二脈沖整流器。
[0045] 直流濾波電路6，電容巧、C6、C7、C8組合成直流濾波電路，平滑母線，減少波動，同 時起儲能的作用；電阻R1、R2起電容電壓均衡作用。
[0046] 上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本實用新 型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng) 域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護(hù)范 圍W內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.電源產(chǎn)品無源功率因數(shù)校正的十二脈沖整流濾波電路，其特征是，包括輸入斷路器 (1)、進(jìn)線電抗器(2)、輸入對地濾波電容(3)、移相電抗器(4)、十二脈沖整流器(5)和直流濾 波電路(6);輸入斷路器(1)，控制電源與輸入電網(wǎng)的接通或斷開;進(jìn)線電抗器(2)，減少返回 到輸入電網(wǎng)的電磁干擾諧波，防止輸入電網(wǎng)波動影響電源正常工作；輸入對地濾波電容 (3)，濾除高頻干擾;移相電抗器(4)，將輸入的三相電源變?yōu)榱?十二脈沖整流器(5)，對 電源整流;直流濾波電路(6)，平滑母線，減少波動，同時起儲能的作用。
【文檔編號】H02M7/06GK205430078SQ201620223752
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月20日
【發(fā)明人】焦學(xué)增, 張濤, 王海濤, 董緒林
【申請人】山東航宇吉力電子有限公司