的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护范围。
[0038] 本发明的核心是提供一种工业用传动系统的网侧主电路及其变压器和控制方法。 工业用传动系统的网侧主电路
[0039] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】 对本发明作进一步的详细说明。
[0040] 实施例一
[0041] 图1为本发明提供的一种变压器的结构图。变压器，用于工业用传动系统的网侧 主电路，与交流母线连接，包括：至少两个原边绕组10和与所述原边绕组10对应的至少两 个次边绕组11，所述原边绕组10为串联连接，所述次边绕组11之间均独立且相邻两个所述 次边绕组11间具有预定相位差。
[0042] 如图1所示，变压器包括N个原边绕组10和N个次边绕组11，N个原边绕组10为 串联结构，N个次边绕组11之间均独立，并且两个相邻的次边绕组11具有预定的相位差， 即次边绕组11之间采用错相形式与各自对应的原边绕组10连接。当N= 2时，即变压器 具有2个次边绕组，则变压器能够输出12脉波形式；当N= 3时，即变压器具有3个次边绕 组，则变压器能够输出18脉波形式；换句话说，有N个次边绕组则变压器能够输出6N脉波 形式。由于变压器相邻两个次边绕组11具有预定的相位差，当N= 2时，即变压器具有2 个次边绕组，则相邻两个次边绕组11的相位差为30° ;当N= 3时，即变压器具有2个次 边绕组，则相邻两个次边绕组11的相位差为20° ;换句话说，有N个次边绕组则相邻两个 次边绕组11的相位差为^〇/N) °。
[0043] 为了让本领域技术人员更加理解本发明提供的变压器，本发明还提供一种变压器 的电气原理图，如图2所示。
[0044] 图2中，r，L为变压器原边等效电阻与电感，rN，LN为第N个次边绕组的等效阻抗， 由于本发明的变压器采取原边绕组串联的特殊结构，因此二次侧每一次边绕组的电流与一
【主权项】
1. 一种变压器，用于工业用传动系统的网侧主电路，与交流母线连接，其特征在于，包 括： 至少两个原边绕组和与所述原边绕组对应的至少两个次边绕组，所述原边绕组为串联 连接，所述次边绕组之间均独立且相邻两个所述次边绕组间具有预定相位差。
2. 根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述原边绕组为2N个，所述次边绕组为 2时。
3. -种工业用传动系统的网侧主电路，其特征在于，包括：如权利要求1或2所述的变 压器，还包括： 与所述变压器连接的至少两个网侧变流器，一个所述网侧变流器与一个所述次边绕组 连接； 与所述变压器的高压侧和所述网侧变流器连接的控制装置，其中，所述控制装置与所 述高压侧连接，用于获取所述变压器的高压侧的同步信号，所述控制装置与所述网侧变流 器的电流输入端连接，用于采集所述网侧变流器的输入电流，所述控制装置与所述网侧变 流器的输出端连接，用于采集公共母线的中间直流电压，所述控制装置与所述网侧变流器 的脉冲输入端连接，用于向所述网侧变流器发送脉冲控制信号。
4. 根据权利要求3所述的工业用传动系统的网侧主电路，其特征在于，所述网侧变流 器为三电平二极管中点箝位变流器。
5. 根据权利要求4所述的工业用传动系统的网侧主电路，其特征在于，所述三电平二 极管中点箝位变流器包括12个开关器件和18个二极管； 其中，所述控制装置对每一个所述三电平二极管中点箝位变流器发送12路脉冲控制 信号以控制12个所述开关器件的通断。
6. 根据权利要求5所述的工业用传动系统的网侧主电路，其特征在于，所述开关器件 为绝缘栅双极型晶体管IGBT、电子注入增强栅晶体管IEGT或集成门极换流晶闸管IGCT。
7. 根据权利要求6所述的工业用传动系统的网侧主电路，其特征在于，所述控制装置 包括： 与所述变压器的高压侧连接的锁相环、与所述网侧变流器的输出端连接的电压环调节 器、与所述电压环调节器连接的有功电流调节器、与所述锁相环和所述网侧变流器的电流 输入端连接的第一坐标变换芯片、与上位机和所述第一坐标变换芯片连接的无功电流调节 器、与所述有功电流调节器，所述无功电流调节器和所述锁相环连接的第二坐标变换芯片 以及与所述第二坐标变换芯片连接的多个调制模块； 其中，所述多个调制模块与所述网侧变流器的脉冲输入端连接，用于向所述网侧变流 器发送脉冲控制信号。
8. 根据权利要求7所述的工业用传动系统的网侧主电路，其特征在于，所述调制模块 的调制方式为特定谐波消除脉宽调制SHEPWM。
9. 一种控制方法，其特征在于，包括： 将所述公共母线的中间直流电压与给定电压作比较得出的误差生成有功电流调节器 的给定值； 获取变压器的高压侧的同步信号，其中所述变压器为权利要求1或2所述的变压器； 采集网侧变流器的输入电流，将所述同步信号和所述网侧变流器的输入电流进行坐标 变换计算所述变压器的原边绕组的有功电流分量和无功电流分量，并将所述有功电流分量 的平均值作为有功电流反馈值，将所述无功电流分量的平均值作为无功电流反馈值； 依据有功电流调节器的输入值和无功电流调节器的输入值生成脉冲控制量，其中，所 述有功电流调节器的输入值通过对所述有功电流反馈值与所述有功电流调节器的给定值 作比较得到，所述无功电流调节器的输入值通过对所述无功电流反馈值与上位机的给定值 作比较得到； 将所述脉冲控制量进行坐标变换获取控制调制比和矢量角度； 利用所述控制调制比和所述矢量角度生成所述网侧变流器的脉冲控制信号。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述生成所述网侧变流器的脉冲控 制信号包括： 采用特定谐波消除脉宽调制SHEPWM方式生成所述网侧变流器的脉冲控制信号。
【专利摘要】本发明公开了一种变压器，用于工业用传动系统的网侧主电路，与交流母线连接，包括：至少两个原边绕组和与原边绕组对应的至少两个次边绕组，原边绕组为串联连接，次边绕组之间均独立且相邻两个次边绕组间具有预定相位差。由于原边绕组为串联结构，次边绕组均独立，且相邻两个次边绕组间具有预定相位差。当与包含有大量大功率半导体器件的网侧变流器连接时，能够降低变压器次边电流谐波。此外，相对于分裂绕组的变压器，在同等原边短路阻抗条件下，本发明提供的变压器的短路阻抗小于分裂绕组的变压器的短路阻抗，因此在同等容量下可以减小变压器的体积和成本。此外，发明还公开包含该变压器的工业用传动系统的网侧主电路和控制方法。
【IPC分类】H02J3-00, H02J3-01, H01F27-28
【公开号】CN104852376
【申请号】CN201510266717
【发明人】冯江华, 刘可安, 尚敬, 陈涛, 张志学, 梅文庆, 罗凌波, 孙璐, 吴奕
【申请人】南车株洲电力机车研究所有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月22日