专利名称：高功率因数低谐波电源变换装置的制作方法
技术领域：
高功率因数低谐波电源变换装置本实用新型涉及电源变换装置，尤其涉及一种高功率因数低谐波电源变 换装置。背承核术电源变换装置的主要质量指标， 一是要获得高功率因数即高的转换效 率，二是谐波分量低，获得高品质的输出。另外，使调压元件的荷载电流 小，以降低装置成本和损耗，也是电源变换装置的重要经济指标。传统的电源变换装置，无论是交流/交流变换装置如各种供负载使用的交流调压器；还 是交流/直流变换装置如各种整流器，多没有很好解决上述问题。实用新雜内赛本实用新型的目的，是提供一种电源变换装置，该装置不仅功率因数 高，谐波分量小，而且调压元件容量小，装置成本低，损耗小。实施以下技术方案可实现上述目的一种高功率因数低谐波电源变换装置，包括变压器、晶闸管调压器，其 特征在于所述变压器的原边绕组具有多个抽头，每一抽头连接一组晶闸管 调压器，构成多层桥式可控调压电路。一种高功率因数低谐波电源变换装置，包括变压器、晶闸管调压器、整 流器，所述整流器连接变压器的副边绕组；其特征在于所述变压器的原边 绕组具有多个抽头，每一抽头连接一组晶闸管调压器，构成多层桥式可控调 压电路。所述可控调压电路的电源侧设有无功补偿及滤波装置。
所述晶闸管调压器是双向晶闸管或两只反向并联的单向晶闸管。 所述变压器是单相变压器或三相变压器。本实用新型的有益技术效果不仅功率因数高，谐波分量小，而且晶闸 管容量小，装置成本低，线损小。附镯镍明图l是传统技术单相交流(晶闸管)调压装置的电路图图2是本实用新型单相交流/交流(晶闸管)电源变换装置的龟路图 图3是传统技术单相交流(晶闸管)调压移相控制的波形图(导通角90° ) 图4是本实用新型单相交流/交流(晶闸管)电源变换装置一特定时刻的 调压波形图(一支路全导通、另一支路补充导通30。)图5是本实用新型单相交流/直流(晶闸管)电源变换装置的电路图 图6是本实用新型三相交流/交流(晶闸管)电源变换装置的电路图 图7是本实用新型三相交流/直流(晶闸管)电源变换装置的电路图具体实施方式
实例一 单相交/交流变换装置参见图2:在变压器T的原边(一次侧)绕组上多抽头，将变压器T的变比 分成多个值的可利用层次，也就是将变压器T的输出幅度分成多个不同电压值 的可利用层次，在多抽头上设计相应数量的可控制支路KT1、 KT2……，选择 适当的控制逻辑，使该电源变换装置在零到满度范围内的任意电压点以尽可 能接近全波的方式工作，取得大幅度的提高功率因数、减小谐波污染，同时 降低电压峰值。传统技术中的晶闸管交流调压电路(如图l所示)、晶闸管整流电路能输 出的只有一层可控波形，而本实用新型装置能输出多层可控波形，只要使多 层触发逻辑电路控制使比所需输出电压对应的最邻近的一层保持全导通，而
在相应角度上使比这个电压高的最邻近一层触发导通相应角，就可得到所需输出电压。图3为传统技术中的交流调压移相控制(触发导通角为90°时)的波形 图。图4为图2电路中KT1支路的晶闸管保持全导通、KT2支路的晶闸管在触发 导通角为150。时补充导通30。时刻的波形图，与图3是完全等效的。在输出 同等的电压有效值的情况下，可以明显看出，本装置的波形畸变小，电压峰 值低。显而易见，本装置可以大幅度的提高功率因数，减少谐波污染。此外，在电网侧根据不同电路、不同负载并联相应的无功补偿及滤波装 置L，可以更进一步补偿电网的无功功率，更进一步降低谐波污染。本装置的另一个优点是在变压器T的原边(一次侧)上抽头的可控制支 路KT，其所需可控功率元件(晶闸管)的电流等级比在副边(二次侧)上抽 头的可控制支路的可控功率元件(晶闸管)的电流等级要小，晶闸管容量 小，成本降低。特别是针对大电流的直流电源，在变压器T的原边(一次侧) 上抽头比在副边(二次侧)上抽头，这种优势更明显。实例二 单相的交/直流变换装置参见图5:与实例一的区别仅仅是，变压器T的副边(二次侧)有整流器 Z，其余相同。实例三 三相的交/交流变换装置参见图6:与实例一的区别仅仅是，变压器T是三相变压器，其余相同。 实例四 三相的交/直流变换装置参见图7:与实例三的区别仅仅是，变压器T的副边(二次侧)有整流器 Z，其余相同。
权利要求1.一种高功率因数低谐波电源变换装置，包括变压器、晶闸管调压器，其特征在于所述变压器的原边绕组具有多个抽头，每一抽头连接一组晶闸管调压器，构成多层桥式可控调压电路。
2. 根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于所述可控调压电路 的电源侧设有无功补偿及滤波装置。
3. 根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于所述晶闸管调压器 是双向晶闸管或两只反向并联的单向晶闸管。
4. 根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于所述变压器是单相 变压器或三相变压器。
5. —种高功率因数低谐波电源变换装置，包括变压器、晶闸管调压器、 整流器，所述整流器连接变压器的副边绕组；其特征在于所述变压器的原 边绕组具有多个抽头，每一抽头连接一组晶闸管调压器，构成多层桥式可控 调压电路。
6. 根据权利要求5所述的电源变换装置，其特征在于所述可控调压电路 的电源侧设有无功补偿及滤波装置。
7. 根据权利要求5所述的电源变换装置，其特征在于所述晶闸管调压器 是双向晶闸管或两只反向并联的单向晶闸管。
8. 根据权利要求5所述的电源变换装置，其特征在于所述变压器是单相 变压器或三相变压器。
专利摘要本实用新型公开一种高功率因数低谐波电源变换装置，包括单/三相的交流/交流和交流/直流变换装置，特点是降压变压器的原边绕组具有多个抽头，每一抽头连接一组晶闸管调压器，构成多层桥式可控调压电路，可控调压电路的电源侧设有无功补偿及滤波装置。优点是不仅功率因数高，谐波分量小，而且所需晶闸管容量小，装置成本低，线损小。
文档编号H02M5/257GK201018408SQ20072007866
公开日2008年2月6日 申请日期2007年3月1日 优先权日2007年3月1日
发明者周英怀, 军 王 申请人:四川英杰电气有限公司