专利名称：多相整流串联电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种整流电路，特别是涉及一种将交流电变换为直流电的多相整流串联电路。
背景技术：
现有的整流器主要为三相交流电源，LC滤波器，三相桥式整流电路和负载构成。
由于三相桥式整流器的输入阻抗是非线性的，大功率整流设备是电网中最大非线性负荷，是使电网电压畸变的主要原因。为治理非线性造成的谐波污染，现有的技术主要是在整流器交流侧接入滤波器来解决。但是无源滤波器、滤波效果受电力系统阻抗影响大，容易和电力系统阻抗相作用产生串、并联谐振。有源滤波器对三相整流器而言技术还远远未成熟，其主回路复杂，控制不易，造价高，自身损耗高，生产电磁干扰等问题，滤波效果也不理想。总之用滤波器并不能从根本上解决现有的整流器产生的谐波污染问题。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的整流器存在产生谐波污染问题的缺陷，而提供一种新型结构的多相整流串联电路，所要解决的主要技术问题是使其不仅输入阻抗为线性的，不会产生谐波污染，而且其输出的直流电压恒定。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的多相整流串联电路，其结构特征为多相交流电源，上述电源的每一相均接入一个全波整流电路的交流输入端，各个全波整流电路的直流输出端正负相连，串联起来，第一全波整流电路的负极和最后一个全波整流电路正极作为多相整流串联电路的正负极接入负载3R的两端，对负载R供电。
其有益效果是多相整流串联电路的输入阻抗为线性，不对交流电源产生谐波污染，输出的直流电压恒压。
本发明的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。
图1为单相全波整流电路负载侧不加电容时电源侧的电压和电流波形；图2为单相全波整流电路负载侧加电容时电源侧的电压和电流波形；图3为三相全波整流电路负载侧不加电容时电源侧的电压和电流波形；图4为三相全波整流电路负载侧加电容时电源侧的电压和电流波形；图5为多相整流串联电路负载侧不加电容时电源侧的电压和电流波形；图6为多相整流串联电路负载侧加电容时电源侧的电压和电流波形；图7为多相整流串联电路的电路图；图7中的标记1a，1b，…，1n多相交流电源；2a，2b，…，2n全波整流电路；3R负载。
具体实施例方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的多相整流串联电路其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图7所示，本发明多相整流串联电路，其主要包括多相交流电源1a、1b、…、1n，上述每相电源的输出端接入全波整流单元2a、2b、…、2n(n＞2)的交流输入端，全波整流单元的输出端正负相连接，串联在一起，第一全波整流单元的直流输出端的负极与最后一个全波整流单元的直流输出端的正极作为电源的正负极接入负载3R的两端，对负载R供电。
本发明的工作原理阐述如下对整流电路而言，应满足以下两点1、输入阻抗线性；2、输出电压恒定。
现有整流电路这两点是矛盾的，例如单相整流电路在其直流端不加入蓄能元件时，交流电源在一个周期内能按完整的正弦波形对负载供电，其输入阻抗是线性的，但不满足条件2，在其直流端加入蓄能元件时，满足条件2，这时，当整流电路的输出电压高于蓄能元件的电压时，整流电路同时对蓄能元件和负载供电，当电压低于蓄能元件的电压时，整流元件截止，交流电源不能对负载供电，即输入阻抗随电压改变而改变，不满足条件1。三相整流电路实际上是两相轮流供电，不加入蓄能元件也是非线性的，加入蓄能元件非线性更严重。对多相整流串联电路则能同时满足上述两点，证明如下设有正弦交流电源UA，UB，其幅值、频率相同，相位差为Л/2，对其全波整流后串联起来得直流电压U。
那么UA＝UmCosωt，UB＝Um(ωt+Л/2)，U＝|UA|+|UB|＝Um(2/Л-4/3Лcos2ωt-4/15Лcos4ωt-…)+Um[2/Л-4/3ЛCos2(ωt+Л/2)-4/15Лcos4(ωt+Л/2)-…]＝2Um(2/Л-4/15Лcos4ωt-…)U中已没有二次谐波分量。
同理可以证明当电源相数为N(N＞2)时，对各相电源经全波整流后串联起来，那么2N以下次谐波将被抵消，当N→∝时，输出U＝2NUm，输出中已没有交流分量，U为恒压。
根据迭加原理多相整流串联电路负载R上的电流等于各全波整流电路单独作用时的电流的代数和，R即为该相输入电阻，由于U为恒压，不与蓄能元件产生交替供电现象，该相电源的各次谐波的比例不会改变，能在一个周期内按完整正弦波形对负载供电，即输入阻抗为线性，其他各相相同。
以上结论后面的实验可以证明。
实际上当N＝8时，其输出的直流电的脉动系数S＝(4/225Л)/(2/Л)＝0.0089，输出的直流电已经接近恒压，电流波形已经接近正弦波。因而多相整流串联电路有很好的实用性。
电源相数N的多少取决于对交流电源波形畸变率和直流电脉动系数的要求，要求越严，电源相数N越大。
蓄能元件的使用如果在多相整流串联电路的直流侧没有蓄能元件，而负荷是脉冲负荷，那么仍然有可能对电网产生谐波污染，在直流侧加入足够大容量的蓄能元件就可以解决。对负荷而言传统整流电路与多相整流串联电路对加大蓄能元件容量的反应是一样的。但对电网侧的反应则完全相反对多相整流串联电路来说大容量的蓄能元件会使脉冲负荷变成均匀的稳定的负荷，多相整流串联电路输入电流就为正弦波，蓄能元件容量越大交流电源侧的谐波分量就越小。但对传统整流电路来说蓄能元件容量越大，整流元件导通的时间就越短、电流越大，交流电源的谐波分量就越大。
以下通过实验阐述本发明的特性。
制作一台变压器，输入为三相交流电，输出为八相交流电，其输出的交流电中的每一相经全波整流后将整流器串联起来，组成一个多相整流串联电路，对一电阻供电。在直流输出中加入和不加入电容这两种情况下，用二踪同步示波器观测三相交流电中同一相的电压和电流波形，测量其直流电压的纹波系数；并在相同的负载条件下，与现有的单相和三相整流电路作对比，其结果如下电压和电流波形如图1--6；对比分析如下图表 以上实验充分证明了线性多相整流串联电路具有输入阻抗线性，输出电压恒定的特性。
本发明的发明点N(N＞2)相电源经全波整流后串联起来对负载供电。
上述如此结构构成的本发明线性多相整流串联电路的技术创新，对于现今同行业的技术人员来说均具有许多可取之处，而确实具有技术进步性。
权利要求
1.一种多相整流串联电路，其特征在于包括多相交流电源，上述电源的每一相均接入一个全波整流电路的交流输入端，各个全波整流电路的直流输出端正负相连，串联起来，第一全波整流电路的负极和最后一个全波整流电路正极作为多相整流串联电路的正负极接入负载3R的两端，对负载R供电。
全文摘要
本发明是关于一种多相整流串联电路，其包括多相交流电源，上述电源的每一相均接入一个全波整流电路的交流输入端，各个全波整流电路的直流输出端正负相连，串联起来，第一全波整流电路的负极和最后一个全波整流电路正极作为多相整流串联电路的正负极接入负载3R的两端，对负载R供电。其有益效果是多相整流串联电路的输入阻抗为线性，不对交流电源产生谐波污染，输出的直流电压恒压。
文档编号H02M7/06GK1531180SQ0311749
公开日2004年9月22日 申请日期2003年3月17日 优先权日2003年3月17日
发明者贺小华 申请人:贺小华