一種p型24脈沖航空自耦變壓整流器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電能變換技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及了一種P型24脈沖航空自耦變壓整流 器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在工頻整流領(lǐng)域，多脈沖整流技術(shù)是減小網(wǎng)側(cè)電流諧波含量的一種重要方法。傳 統(tǒng)的12脈沖變壓整流器，利用隔離變壓器副邊連接形式的不同使兩組三相電壓產(chǎn)生30° 相移，經(jīng)不控整流后，并聯(lián)輸出含12個(gè)脈波的直流電源，消除了輸入電流中的5、7次諧波分 量。這種方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，不過(guò)其變壓器等效容量較大，為輸出功率的1.03倍。采 用自耦變壓器代替隔離變壓器，其等效容量?jī)H為輸出功率的18%左右，可有效減小變壓整 流系統(tǒng)的體積和重量。
[0003] 無(wú)論是隔離式還是自耦式12脈整流器，其輸入電流總諧波含量（THD)達(dá)15%， 難以滿(mǎn)足日益提高的輸入電流諧波要求，如民航適航標(biāo)準(zhǔn)RTCAD0-160E和國(guó)軍標(biāo)GJB 181A-2003均規(guī)定交流用電設(shè)備總畸變電流的均方根值不應(yīng)超過(guò)基波電流有效值的10%。 增加脈沖數(shù)可進(jìn)一步降低輸入諧波含量和輸出脈動(dòng)系數(shù)，在12脈整流器的基礎(chǔ)上，18脈變 壓整流系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化了諧波含量，然而其輸入電流THD理論值為10. 11%，仍然超出諧波 標(biāo)準(zhǔn)的要求。現(xiàn)有的差接三角形繞組結(jié)構(gòu)的24脈沖變壓整流系統(tǒng)，輸入電流含24階梯波， 可進(jìn)一步減小輸入電流THD，然而變壓器每相繞組數(shù)量較多（7組），連接較為復(fù)雜。在實(shí)際 應(yīng)用中，其差接繞組直接輸出到整流橋，增加了變壓器本身的漏感，使整流橋在換相期間產(chǎn) 生壓降，增大了整流二極管在換向過(guò)程中的電壓應(yīng)力，增大了輸出電壓紋波，同時(shí)也增大了 輸入電流諧波分量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述【背景技術(shù)】提出的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種P型24脈沖航空 自耦變壓整流器，減小變壓器漏感，提高功率因素，降低整流二極管在換向過(guò)程中的電壓應(yīng) 力。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0006] -種P型24脈沖航空自耦變壓整流器，包括P型自耦變壓器和第一~第四三相整 流橋，所述P型自耦變壓器包括A相、B相、C相，所述A相、B相、C相均包含3個(gè)原邊繞組， 將這3個(gè)原邊繞組依次定義為第一~第三原邊繞組，所述A相、B相、C相均包含3個(gè)副邊繞 組，將這3個(gè)副邊繞組依次定義為第一~第三副邊繞組，A相第一原邊繞組的首端輸入A相 交流電，A相第一原邊繞組的末端連接A相第二原邊繞組的首端和第四三相整流橋的A相輸 入端，A相第二原邊繞組的末端連接A相第三原邊繞組的首端和第一三相整流橋的B相輸 入端，A相第三原邊繞組的末端連接C相第三副邊繞組的末端，B相第一原邊繞組的首端輸 入B相交流電，B相第一原邊繞組的末端連接B相第二原邊繞組的首端和第四三相整流橋 的B相輸入端，B相第二原邊繞組的末端連接B相第三原邊繞組的首端和第一三相整流橋 的C相輸入端，B相第三原邊繞組的末端連接A相第三副邊繞組的末端，C相第一原邊繞組 的首端輸入C相交流電，C相第一原邊繞組的末端連接C相第二原邊繞組的首端和第四三 相整流橋的C相輸入端，C相第二原邊繞組的末端連接C相第三原邊繞組的首端和第一三 相整流橋的A相輸入端，C相第三原邊繞組的末端連接B相第三副邊繞組的末端，A相第一 副邊繞組的首端輸入C相交流電，A相第一副邊繞組的末端連接A相第二副邊繞組的首端 和第三三相整流橋的C相輸入端，A相第二副邊繞組的末端連接A相第三副邊繞組的首端 和第二三相整流橋的C相輸入端，B相第一副邊繞組的首端輸入A相交流電，B相第一副邊 繞組的末端連接B相第二副邊繞組的首端和第三三相整流橋的A相輸入端，B相第二副邊 繞組的末端連接A相第三副邊繞組的首端和第二三相整流橋的A相輸入端，C相第一副邊 繞組的首端輸入B相交流電，C相第一副邊繞組的末端連接C相的第二副邊繞組的首端和 第三三相整流橋的B相輸入端，C相第二副邊繞組的末端連接C相第三副邊繞組的首端和 第二三相整流橋的B相輸入端。
[0007] 進(jìn)一步地，上述A相第二原邊繞組與A相第一原邊繞組的匝數(shù)比為1:0.064,A相 第二原邊繞組與A相第三原邊繞組的匝數(shù)比為1:0. 064,A相第二原邊繞組與A相第一副邊 繞組的匝數(shù)比為1:0. 175，A相第二原邊繞組與A相第二副邊繞組的匝數(shù)比為1:0. 214，A相 第二原邊繞組與A相第三副邊繞組的匝數(shù)比為1:0. 175。
[0008] 進(jìn)一步地，上述B相第二原邊繞組與B相第一原邊繞組的匝數(shù)比為1:0.064,B相 第二原邊繞組與B相第三原邊繞組的匝數(shù)比為1:0. 064,B相第二原邊繞組與B相第一副邊 繞組的匝數(shù)比為1:0. 175,B相第二原邊繞組與B相第二副邊繞組的匝數(shù)比為1:0. 214,B相 第二原邊繞組與B相第三副邊繞組的匝數(shù)比為1:0. 175。
[0009] 進(jìn)一步地，上述C相第二原邊繞組與C相第一原邊繞組的匝數(shù)比為1:0. 064,C相 第二原邊繞組與C相第三原邊繞組的匝數(shù)比為1:0. 064,C相第二原邊繞組與C相第一副邊 繞組的匝數(shù)比為1:0. 175,C相第二原邊繞組與C相第二副邊繞組的匝數(shù)比為1:0. 214,C相 第二原邊繞組與C相第三副邊繞組的匝數(shù)比為1:0. 175。
[0010] 進(jìn)一步地，還包括第一~第六平衡電抗器，所述第一三相整流橋的正輸出端經(jīng)第 一平衡電抗器與第三三相整流橋的正輸出端連接，第一三相整流橋的負(fù)輸出端經(jīng)第三平衡 電抗器與第三三相整流橋發(fā)的負(fù)輸出端連接，第二整流橋的正輸出端經(jīng)第二平衡電抗器與 第四三相整流橋的正輸出端連接，第二三相整流橋的負(fù)輸出端經(jīng)第四平衡電抗器與第四三 相整流橋的負(fù)輸出端連接，所述第五平衡電抗器的兩端分別連接連接第一平衡電抗器的中 心抽頭和第二平衡電抗器的中心抽頭，所述第六平衡電抗器的兩端分別連接第三平衡電抗 器的中心抽頭和第四平衡電抗器的中心抽頭，第五平衡電抗器的中心抽頭作為整流器的正 輸出端，第六平衡電抗器的中心抽頭作為整流器的負(fù)輸出端。
[0011] 采用上述技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果：
[0012] 與現(xiàn)有的P型連接的18脈沖自耦變壓器相比，本發(fā)明每相僅增加1個(gè)繞組便能構(gòu) 成24脈沖變壓整流系統(tǒng)，并且繞組連接方式簡(jiǎn)單；與三角形24脈自耦變壓整流器相比，本 發(fā)明中P型自耦變壓器的繞組少，且其繞組的封閉式連接結(jié)構(gòu)比三角形自耦變壓器繞組的 非封閉式連接結(jié)構(gòu)減小了變壓器漏感，有利于提高功率因素，降低整流二極管在換向過(guò)程 中的電壓應(yīng)力。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明三相繞組的電壓合成示意圖；
[0015] 圖3為本發(fā)明通過(guò)平衡電抗器將4個(gè)整流橋并聯(lián)輸出的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖4為本發(fā)明繞組電流合成示意圖；
[0017] 圖5為本發(fā)明A相輸入電流和電壓仿真波形圖；
[0018]圖6為本發(fā)明A相輸入電流的頻譜分析圖；
[0019] 圖7為本發(fā)明輸出電壓的仿真波形圖。
[0020]標(biāo)號(hào)說(shuō)明：apl/bpl/cpl、ap2/bp2/cp2、ap3/bp3/cp3 :變壓器A相、B相、C相的第 一~第三原邊繞組；asl/bsl/csl、as2/bs2/cs2、as3/bs3/cs3 :變壓器A相、B相、C相的第 一~第三副邊繞組；Lpl~Lp6 :第一~第六平衡電抗器；A、B、C:變壓器A相、B相、C相的 第一原邊繞組的首端；ia、ib、ic:A、B、C三相輸入電流；al/a2/a3/a4 :第一~第四三相整 流橋的A相輸入端；bl/b2/b3/b4 :第一~第四三相整流橋的B相輸入端；cl/c2/c3/c4 :第 一~第四三相整流橋的C相輸入端。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0022] 如圖1所示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，一種P型24脈沖航空自耦變壓整流器，包括P 型自耦變壓器和第一~第四三相整流橋。所述P型自耦變壓器包括其自耦變壓器的A相，B 相，C相，所述A相、B相、C相均包含3個(gè)原邊繞組，原邊的連接方式以A相為例說(shuō)明：3個(gè) 原邊繞組apl、ap2、ap3順次連接，其中繞組apl和繞組ap2的公共端引出到第四三相整流 橋的a4端，繞組ap2和繞組ap3的公共端引出到第一三相整流橋的bl端，繞組apl的首端 與變壓器原邊的A端相接，繞組ap3的末端與C相變壓器副邊的a端相接。B、C相原邊的連 接方式與A相類(lèi)似，見(jiàn)圖1 ;所述A相、B相、C相均包含3個(gè)副邊繞組，副邊的連接方式以A 相為例說(shuō)明：3個(gè)副邊繞組asl、as2、as3順次連接，其中繞組asl和繞組as2的公共端引出 到第三三相整流橋的c3端，繞組as2和繞組as3的公共端引出到第二三相整流橋的c2端， 繞組asl的首端與變壓器原邊的C端相接，繞組as3的末端與B相變壓器副邊的b端相接。 B、C相副邊的連接方式與