專利名稱：基于晶閘管控制電抗器的單—三相電源變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種將單相交流電源變換為三相交流電源的變換裝置，尤其是能隨負(fù)荷變化得到連續(xù)對(duì)稱三相交流電源的單—三相變換器，在電氣化鐵道輔助電源和用電密度小的山區(qū)農(nóng)村具有廣泛的應(yīng)用前景。
背景技術(shù)：
目前，公知的單—三相電源變換裝置是交直交逆變器和電磁結(jié)構(gòu)的單—三相變壓器。由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，交直交逆變器得到了廣泛的應(yīng)用，但它也有成本高，控制復(fù)雜，可靠性不高，維修困難，開關(guān)損耗等缺點(diǎn)而影響了它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。電磁結(jié)構(gòu)的單—三相變壓器則有輸出電壓不能隨負(fù)荷變化而保持嚴(yán)格對(duì)稱，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，空載電流大等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的交直交逆變器成本高、電磁結(jié)構(gòu)的單—三相變壓器的輸出電壓不能隨負(fù)荷變化而保持嚴(yán)格對(duì)稱等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種基于晶閘管控制電抗器的單—三相電源變換器，該變換器不僅成本不高，而且能隨負(fù)荷的變化得到連續(xù)對(duì)稱的三相交流電壓。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一個(gè)雙向晶閘管(或兩個(gè)單向晶閘管)與線性電抗器形成TCR，并與一固定電容形成FC+TCR并聯(lián)環(huán)節(jié)，兩個(gè)FC+TCR相串聯(lián)與單相變壓器二次側(cè)串接成一回路，對(duì)稱三相負(fù)載接于回路的三個(gè)節(jié)點(diǎn)上。單相變壓器將電網(wǎng)電壓變換為用電設(shè)備所需的電壓，而晶閘管控制電抗器型單—三相變換器則將變壓器的次邊電壓變換為三相對(duì)稱電壓?；诰чl管控制電抗器的單—三相電源變換器的工作原理單相變壓器將電網(wǎng)電壓變換為用電設(shè)備所需的電壓，隨著負(fù)載的變化，檢測(cè)裝置檢測(cè)出三相對(duì)稱負(fù)載感性部分及功率因數(shù)，根據(jù)公式計(jì)算出所需要的電容、電感并聯(lián)環(huán)節(jié)的等效阻抗。從而進(jìn)一步計(jì)算出晶閘管控制下電感應(yīng)該具有的基頻電納，以決定晶閘管的導(dǎo)通角和觸發(fā)延遲角。根據(jù)計(jì)算出的導(dǎo)通角和觸發(fā)延遲角去觸發(fā)晶閘管，就能得到對(duì)稱的三相輸出電壓和電流。
本實(shí)用新型的有益效果是可以在將電網(wǎng)電壓變換為用電設(shè)備所需的電壓的同時(shí)，隨負(fù)荷變化得到連續(xù)對(duì)稱的三相輸出電壓，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。


下面就附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖1是單—三相變換原理圖。
圖2是本實(shí)用新型的電路拓?fù)鋱D。
具體實(shí)施方式
在圖1中，由KVL得U·ac+U·cb+U·=0.]]>可見 可以合成為 反之， 亦可分裂為有相差的 適當(dāng)選擇Z1、Z2的參數(shù)，使 模值相等且相移120°，就能與電源側(cè)的反向電壓組成三相對(duì)稱電壓系統(tǒng)。這就是利用移相元件將單相交流電源變換成三相交流電源的基本電路原理。
在圖2中，單相變壓器將電網(wǎng)電壓變換為用電設(shè)備所需電壓，隨著負(fù)載Z的變化，檢測(cè)裝置檢測(cè)出三相負(fù)載感性部分X及功率因數(shù)cos，根據(jù)公式計(jì)算出所需要的C1、L1并聯(lián)環(huán)節(jié)以及C2、L2并聯(lián)環(huán)節(jié)的等效阻抗。從而進(jìn)一步計(jì)算出在TCR控制下L1、L2應(yīng)該具有的基頻電納，以決定晶閘管的導(dǎo)通角和觸發(fā)延遲角。根據(jù)計(jì)算出的導(dǎo)通角和觸發(fā)延遲角去觸發(fā)晶閘管，就能得到對(duì)稱的三相輸出電流和三相輸出電壓。
權(quán)利要求1.一種基于晶閘管控制電抗器的單-三相電源變換器，單相變壓器的二次側(cè)與晶閘管控制電抗器型單-三相變換器相串聯(lián)，其特征是一個(gè)雙向晶閘管或兩個(gè)單向晶閘管與線性電抗器形成TCR，并與一固定電容形成FC+TCR并聯(lián)環(huán)節(jié)，兩個(gè)FC+TCR相串聯(lián)與單相變壓器二次側(cè)串接成一回路，對(duì)稱三相負(fù)載接于回路的三個(gè)節(jié)點(diǎn)上。
專利摘要一種基于晶閘管控制電抗器的單—三相電源控制器。它是在單相變壓器的二次側(cè)串接兩個(gè)FC+TCR(固定電容器+晶閘管控制電抗器)環(huán)節(jié)，形成回路，三相對(duì)稱負(fù)載接于該回路的三個(gè)節(jié)點(diǎn)上。它能將電網(wǎng)電壓變換為用電設(shè)備所需的電壓，并隨負(fù)荷的變化，利用晶閘管控制電抗器動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)移相元件的值，從而得到連續(xù)對(duì)稱的三相輸出電壓。該基于晶閘管控制電抗器的單—三相電源控制器在電氣化鐵道的輔助電源和用電密度小的山區(qū)農(nóng)村有極廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)H02M5/02GK2904464SQ20052002261
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月27日
發(fā)明者陳仕龍, 李群湛 申請(qǐng)人:陳仕龍