專利名稱：一種并聯(lián)型電子電力變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種并聯(lián)型電子電力變壓器。
背景技術(shù)：
電子電力變壓器也稱為電力電子變壓器、固態(tài)變壓器和智能變壓器。電力變壓器廣泛應(yīng)用于輸配電及生產(chǎn)生活的各種場合，其中工頻變壓器占絕大多數(shù)。傳統(tǒng)的工頻變壓器通常采用鐵芯油浸式，具有制作工藝簡單、可靠性高等優(yōu)點。但它也存在一些明顯的缺點體積大、重量重、成本高、空載損耗較高。新出現(xiàn)的電子式電力變壓器功能強，控制靈活，供電電能品質(zhì)好，可以較好解決這些問題。不過，由于目前大功率電力電子器件耐壓和通流能力的限制，已經(jīng)提出的一些電子式電力變壓器拓撲結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)環(huán)節(jié)較多，控制較復(fù)雜，需要開關(guān)器件的數(shù)量多，成本較
尚ο
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)非常簡單的并聯(lián)型電子電力變壓器，可適用于生產(chǎn)生活的各種場合，并具有體積小、重量輕、成本低、控制簡單、功率雙向流動和運行可靠性高等優(yōu)點。本實用新型的技術(shù)方案本實用新型的并聯(lián)型電子電力變壓器包括交流斬波電路、交流斬波電路的控制部分、中高頻變壓器，其特征在于交流電源輸入端AC同時與兩組交流斬波電路的輸入端連接，兩組交流斬波電路分別是由電力電子開關(guān)器件S1與電力電子開關(guān)器件&反向串聯(lián)組成的第一交流斬波電路和由電力電子開關(guān)器件&與電力電子開關(guān)器件、反向串聯(lián)組成的第二交流斬波電路，第一交流斬波電路和第二交流斬波電路的輸出端分別接到第一中高頻變壓器Tl和第二中高頻變壓器T2的低壓側(cè)，第一中高頻變壓器Tl 和第二中高頻變壓器T2的副邊并聯(lián)后作為的輸出端；所述交流斬波電路的控制部分輸出兩組互補的控制信號。所述的并聯(lián)型電子電力變壓器，在所述的單相全橋整流電路的輸入端連接由第一電容Cl與第一電感Ll組成的LC低壓濾波器。所述的并聯(lián)型電子電力變壓器，在所述的兩個中高頻變壓器的高壓側(cè)并聯(lián)后的輸出端連接由第二電容C2與第二電感L2組成的LC高壓濾波器。所述的并聯(lián)型電子電力變壓器，在所述的第一中高頻變壓器Tl和第二中高頻變壓器T2的低壓側(cè)分別并聯(lián)非線性電阻Rl和R2。本實用新型的有益效果是利用電力電子開關(guān)器件將低頻(如50Hz工頻)交流電壓斬波成中高頻交流，如500Hz IOOkHz (與選用的電力電子開關(guān)器件所允許工作的開關(guān)頻率有關(guān))，中高頻變壓器的體積、重量和損耗都比低頻(或工頻)變壓器大為減?。浑娏﹄娮娱_關(guān)器件均工作在低壓側(cè)，開關(guān)器件成本低和運行可靠性高；控制信號為非常容易產(chǎn)生的占空比為50%的方波，無同步問題，控制非常簡單可靠。使用本實用新型的拓撲的電子電力變壓器的具有寬廣的功率和電壓等級范圍，可適用于生產(chǎn)生活多種應(yīng)用場合。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，可以實現(xiàn)有功功率和無功功率的雙向流動，即低壓側(cè)到高壓側(cè)或反之。的電子本實用新型的電力變壓器的具有寬廣的功率、電壓等級和頻率范圍，可適用于生產(chǎn)生活的多種應(yīng)用場合。

圖1是本實用新型的并聯(lián)型電子電力變壓器的電原理圖；圖2是AC輸入的電流波形圖；圖3是第一交流斬波電路的電流波形圖；圖4是第二交流斬波電路的電流波形圖；圖5是兩個中高頻變壓器高壓側(cè)并聯(lián)后的輸出電流波形圖；圖6是三相三線制實施例；圖7是三相四線制實施例。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。如圖1所示，本實用新型的并聯(lián)型電子電力變壓器包括交流斬波電路、交流斬波電路的控制部分、中高頻變壓器，其交流電源輸入端AC同時與兩組交流斬波電路的輸入端連接，兩組交流斬波電路分別是由電力電子開關(guān)器件S1與電力電子開關(guān)器件&反向串聯(lián)組成的第一交流斬波電路和由電力電子開關(guān)器件&與電力電子開關(guān)器件、反向串聯(lián)組成的第二交流斬波電路，第一交流斬波電路和第二交流斬波電路的輸出端分別接到第一中高頻變壓器Tl和第二中高頻變壓器T2的低壓側(cè)，第一中高頻變壓器Tl和第二中高頻變壓器 T2的高壓側(cè)并聯(lián)后作為的輸出端；所述交流斬波電路的控制部分K輸出兩組互補的控制信號。在所述的交流斬波電路的的輸入端連接由第一電容Cl與第一電感Ll組成的LC 低壓濾波器。在所述的兩個中高頻變壓器的高壓側(cè)并聯(lián)后的輸出端連接由第二電容C2與第二電感L2組成的LC高壓濾波器。在所述的第一中高頻變壓器Tl和第二中高頻變壓器T2的低壓側(cè)分別并聯(lián)連接非線性電阻Rl和R2，其作用是過電壓保護。圖3是第一交流斬波電路輸出的波形圖、圖4是第二交流斬波電路輸出的波形圖交流斬波電路電路的控制方法為在交流斬波電路的控制部分K輸出的兩組互補的控制信號控制下，電力電子開關(guān)器件S1A2與電力電子開關(guān)器件S3A4的狀態(tài)互補(反)， 即電力電子開關(guān)器件Si、S2的狀態(tài)都為開，則電力電子開關(guān)器件S3、S4的狀態(tài)都為關(guān)；電力電子開關(guān)器件s3、、的狀態(tài)都為開，則電力電子開關(guān)器件SW2的狀態(tài)都為關(guān)。由圖3、圖4 可見，兩組交流斬波電路輸出電流正好互補。圖5是兩個中高頻變壓器副邊并連后的輸出電流波形圖由于兩組交流斬波電路輸出電流互補，兩個變壓器高壓側(cè)的電流波形也正好互
4補。這樣，將兩個變壓器高壓側(cè)并聯(lián)后的輸出的電流為完整的正弦波。電力電子開關(guān)器件可采用MOSFET、IGBT等。在大電流情況下，電力電子開關(guān)器件 Si、S2, S3和、可以是由多個電力電子開關(guān)器件構(gòu)成。實用新型的交流斬波電路包括兩組，其開關(guān)狀態(tài)互補。低壓交流電流經(jīng)過兩組斬波電路后生成兩組互補的中高頻電流波形，在中高頻變壓器高壓側(cè)并聯(lián)后可生成完整的交流正弦電流。同樣，高壓交流正弦電流經(jīng)過中高頻變壓器在低壓側(cè)斬波后生成兩組互補的電流波形，并聯(lián)后可得到完整的交流正弦電流。實用新型是可逆的?？梢詫崿F(xiàn)有功功率和無功功率的雙向流動，即低壓側(cè)到高壓側(cè)或反之。本實用新型既可為單相，也可由三個單相構(gòu)成三相三線制系統(tǒng)和三相四線制系統(tǒng)。圖6是三相三線制實施例，圖7是三相四線制實施例T是變壓器，只顯示原邊部分，1代表圖1中虛框部分，即本實用新型的單相實施技術(shù)方案部分。本實用新型不局限于上述具體實施方式
，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員根據(jù)本實用新型公開的內(nèi)容，可以采用其它多種具體實施方式
實施本實用新型，因此，凡是采用本實用新型的設(shè)計結(jié)構(gòu)和思路，做一些簡單的變化或更改的設(shè)計，都屬于本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求1.一種并聯(lián)型電子電力變壓器，包括交流斬波電路、交流斬波電路的控制部分、中高頻變壓器，其特征在于交流電源輸入端AC同時與兩組交流斬波電路的輸入端連接，兩組交流斬波電路分別是由電力電子開關(guān)器件S1與電力電子開關(guān)器件&反向串聯(lián)組成的第一交流斬波電路和由電力電子開關(guān)器件&與電力電子開關(guān)器件、反向串聯(lián)組成的第二交流斬波電路，第一交流斬波電路和第二交流斬波電路的輸出端分別接到第一中高頻變壓器Tl 和第二中高頻變壓器T2的低壓側(cè)，第一中高頻變壓器Tl和第二中高頻變壓器T2的副邊并聯(lián)后作為的輸出端；所述交流斬波電路的控制部分輸出兩組互補的控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)型電子電力變壓器，其特征在于在所述的交流電源輸入端連接由第一電容Cl與第一電感Ll組成的LC低壓濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的并聯(lián)型電子電力變壓器，其特征在于在所述的第一中高頻變壓器Tl和第二中高頻變壓器T2的高壓側(cè)并聯(lián)后的輸出端連接由第二電容C2與第二電感L2組成的LC高壓濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的并聯(lián)型電子電力變壓器，其特征在于在所述的第一中高頻變壓器Tl和第二中高頻變壓器T2的低壓側(cè)分別并聯(lián)非線性電阻Rl和R2。
專利摘要本實用新型公開了一種并聯(lián)型電子電力變壓器，包括交流斬波電路、交流斬波電路的控制部分、中高頻變壓器，其交流電源輸入端AC同時與兩組交流斬波電路的輸入端連接，兩組交流斬波電路分別是由電力電子開關(guān)器件S1與電力電子開關(guān)器件S2反向串聯(lián)組成的第一交流斬波電路和由電力電子開關(guān)器件S3與電力電子開關(guān)器件S4反向串聯(lián)組成的第二交流斬波電路，第一交流斬波電路和第二交流斬波電路的輸出端分別接到第一中高頻變壓器T1和第二中高頻變壓器T2的低壓側(cè)，第一中高頻變壓器T1和第二中高頻變壓器T2的高壓側(cè)并聯(lián)后作為的輸出端；所述交流斬波電路的控制部分輸出兩組互補的控制信號。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，可以實現(xiàn)有功功率和無功功率的雙向流動。
文檔編號H02M5/297GK202160115SQ20112030119
公開日2012年3月7日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者劉榮, 呂波, 崔健, 張鋒, 楊寶昆, 段余平, 毛承雄, 王丹, 邱軍, 陸繼明, 黃漢奇 申請人:華中科技大學, 武漢鋼鐵(集團)公司