本申請涉及電力電子，具體涉及一種交流供電的功率變換器、電機及氣動管網的風機。

背景技術：

1、目前，功率變換器應用的場景越來越多，某些場景的輸入電壓比較高，例如氣動管網的風機的輸入電壓已經達到3300v。因此，對于功率變換器中的開關管的耐壓帶來挑戰(zhàn)，而且耐壓越高，開關管的成本越高，而且響應速度較慢。

技術實現思路

1、有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N交流供電的功率變換器、電機及氣動管網的風機，能夠解決開關管耐壓不足的問題，可以在高輸入電壓的場景應用。

2、本申請?zhí)峁┮环N交流供電的功率變換器，包括：變壓器、3n個整流電路和三相級聯h橋電路；所述變壓器包括原邊繞組和3n個副邊繞組；所述3n個副邊繞組和所述3n個整流電路一一對應；

3、所述原邊繞組用于連接交流電，所述3n個整流電路的輸入端用于連接對應的所述副邊繞組；

4、每相級聯h橋電路包括n個h橋逆變電路，n為大于等于2的整數；所述整流電路和所述逆變電路一一對應，每個所述h橋逆變電路的輸入端連接對應的所述整流電路的輸出端；n個h橋逆變電路的輸出端串聯在一起，每相級聯h橋電路用于為三相負載的一相供電。

5、一種可能的實現方式，所述變壓器為一個，所述變壓器包括一個原邊繞組和3n個副邊繞組。

6、一種可能的實現方式，所述變壓器為3n個，每個所述變壓器包括一個原邊繞組和一個副邊繞組；每個所述變壓器的原邊繞組并聯用于連接所述交流電，每個所述變壓器的副邊繞組連接對應的整流電路。

7、一種可能的實現方式，所述整流電路為電壓型整流器。

8、一種可能的實現方式，所述整流電路包括三相有源中點箝位三電平橋臂；

9、所述三相有源中點箝位三電平橋臂的輸入端通過電感連接對應的所述副邊繞組，所述三相有源中點箝位三電平橋臂的輸出端連接對應的所述h橋逆變電路的輸入端。

10、一種可能的實現方式，所述h橋逆變電路包括并聯的兩個橋臂，每個橋臂包括串聯的兩個開關管；所述兩個橋臂的中點作為所述h橋逆變電路的輸出端。

11、一種可能的實現方式，所述h橋逆變電路包括兩個并聯的無源中點箝位三電平橋臂或有源中點箝位三電平橋臂。

12、一種可能的實現方式，所述變壓器為多分裂繞組變壓器，所述變壓器的輸入端連接的交流電的電壓大于等于10kv。

13、本申請還提供一種電機，包括三相繞組和以上介紹的交流供電的功率變換器，所述交流供電的功率變換器用于為所述三相繞組供電。

14、本申請還提供一種氣動管網的風機，包括三相繞組和以上介紹的交流供電的功率變換器，所述交流供電的功率變換器用于為所述三相繞組供電。

15、本申請實施例提供的交流供電功率變換器，先利用變壓器進行原邊和副邊的電氣隔離，多個副邊繞組分別連接一個獨立的整流電路來分壓，即多個副邊繞組分擔整體的交流電壓，將較高的輸入電壓分為獨立的多路交流源輸出，多路交流源源之間互相獨立，多路直流源分別輸入多個輸出端級聯的逆變電路，每相包括多個級聯的逆變電路，多個級聯的逆變電路作為一相為負載的一相供電，例如三相負載，對應三相級聯的逆變電路。這樣可以應用于較高電壓的交流供電電源場景，由于功率變換器中電路多個串聯，因此，單個電路中的開關管承受的電壓較低，從而利用開關管的選型，可以降低成本。

技術特征：

1.一種交流供電的功率變換器，其特征在于，包括：變壓器、3n個整流電路和三相級聯h橋電路；所述變壓器包括原邊繞組和3n個副邊繞組；所述3n個副邊繞組和所述3n個整流電路一一對應；

2.根據權利要求1所述的功率變換器，其特征在于，所述變壓器為一個，所述變壓器包括一個原邊繞組和3n個副邊繞組。

3.根據權利要求1所述的功率變換器，其特征在于，所述變壓器為3n個，每個所述變壓器包括一個原邊繞組和一個副邊繞組；每個所述變壓器的原邊繞組并聯用于連接所述交流電，每個所述變壓器的副邊繞組連接對應的整流電路。

4.根據權利要求1-3任一項所述的功率變換器，其特征在于，所述整流電路為電壓型整流器。

5.根據權利要求4所述的功率變換器，其特征在于，所述整流電路包括三相有源中點箝位三電平橋臂；

6.根據權利要求1-3任一項所述的功率變換器，其特征在于，所述h橋逆變電路包括并聯的兩個橋臂，每個橋臂包括串聯的兩個開關管；所述兩個橋臂的中點作為所述h橋逆變電路的輸出端。

7.根據權利要求1-3任一項所述的功率變換器，其特征在于，所述h橋逆變電路包括兩個并聯的無源中點箝位三電平橋臂或有源中點箝位三電平橋臂。

8.根據權利要求2所述的功率變換器，其特征在于，所述變壓器為多分裂繞組變壓器，所述變壓器的輸入端連接的交流電的電壓大于等于10kv。

9.一種電機，其特征在于，包括三相繞組和權利要求1-8任一項所述的交流供電的功率變換器，所述交流供電的功率變換器用于為所述三相繞組供電。

10.一種氣動管網的風機，其特征在于，包括三相繞組和權利要求1-8任一項所述的交流供電的功率變換器，所述交流供電的功率變換器用于為所述三相繞組供電。

技術總結
本申請公開了一種交流供電的功率變換器、電機及氣動管網的風機，包括：變壓器、3n個整流電路和三相級聯H橋電路；變壓器包括原邊繞組和3n個副邊繞組；3n個副邊繞組和3n個整流電路一一對應；原邊繞組用于連接交流電，3n個整流電路的輸入端用于連接對應的副邊繞組；每相級聯H橋電路包括n個H橋逆變電路，n為大于等于2的整數；整流電路和逆變電路一一對應，每個H橋逆變電路的輸入端連接對應的整流電路的輸出端；n個H橋逆變電路的輸出端串聯在一起，每相級聯H橋電路用于為三相負載的一相供電。該技術方案能夠解決開關管耐壓不足的問題，可以在高輸入電壓的場景應用。

技術研發(fā)人員：王娜,尚曉磊,楊珊珊,石巖,蔡茂林
受保護的技術使用者：北京航空航天大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19