本发明涉及电能变换领域,具体涉及一种24脉波宽调压大功率整流装置。
背景技术：
传统的整流调压方式主要为可控硅调压方式，对于mva等级的大功率宽调压使用场景，变压器首先要满足最高输出条件，然后采用降压方式进行调压，可控硅调压方式通过减小导通角，实现对输出电压的调节，然而在可控硅导通角越来越小的过程中，尖峰值会越来越高，其输出波形容易发生畸变，进而对电网产生干扰。
同时对于某些特殊使用场景，工业生成无法中断，整流装置无法停机，也就造成了当需要进行调整输出电压时，不可能进行变压器更换或者变压器抽头更换。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种24脉波宽调压大功率整流装置，利用粗细组合调压方式以及24脉波整流桥连接方式实现连续的平滑的波形输出，减轻谐波对电网的影响。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种24脉波宽调压大功率整流装置，包括自耦调压器、2组变压器和4组6脉波整流电路；所述自耦调压器的调压绕组抽头分别串联在所述2组变压器的一次绕组中；所述2组变压器的二次绕组均包括两个绕组，连接组别分别为d/y11,d0移相+7.5°和d/y1,d2，移相-7.5°；所述2组变压器的二次绕组依次与4组6脉波整流电路一一对应连接；所述6脉波整流电路为三相全控整流桥电路。
进一步，所述自耦调压器通过抽头调压将调压绕组均分为多个不同的档位。
进一步，所述6脉波整流电路中每一晶闸管均串联有一熔断器。
进一步，所述6脉波整流电路中每一晶闸管和对应的熔断器构成的串联电路均并联有一rc阻容吸收电路。
进一步，所述熔断器具有独立报警电路。
进一步，所述2组变压器的二次绕组中的y形绕组与其对应的6脉波整流电路之间均连接有同步变压器，所述同步变压器的原边线圈与所述y形绕组连接。
进一步，所述2组变压器的二次绕组中的y形绕组和d形绕组分别对应的6脉波整流电路的同名端之间连接有真空开关。
进一步，所述6脉波整流电路为带平衡电抗器的三相全控整流桥电路，且所述整流电路的输出正负极之间连接有由两个电阻串联构成的续流电阻。
进一步，每组变压器对应的两组6脉波整流电路构成的12脉波整流电路的正负极输出端之间连接有浪涌电压保护电路，所述浪涌电压保护电路包括串联的一压敏电阻和一熔断器。
进一步，根据权利要求9所述一种24脉波宽调压大功率整流装置，其特征在于，每组变压器对应的两组6脉波整流电路构成的12脉波整流电路的正负极输出端还连接有霍尔直流电流传感器和霍尔直流电压传感器，用于电流电压采样以及反馈控制。
本发明的有益效果是：
本发明采用调压方式采用了“粗、细组合调压方式”和24脉波整流桥连接方式：
1)粗调压采用自耦调压器抽头调压，调压绕组抽头串联在主变压器一次绕组中。由于变压器二次绕组匝数是固定的，改变一次绕组与调压绕组不同抽头的连接，相当于改变了一次电压绕组匝数，根据变压器原理，也就改变了二次绕组电压，本例中调压绕组按调压范围4000-400＝3600v，均分为27档，每档调压133v，由于自耦调压器是分档调变压器幅值，无相位差，对功率因数没影响；
2)细调压采用可控硅作调压阀元件，通过改变可控硅导通角实现0-133v调压，属相控调压方式，会产生相位差，改变输出波形，对功率因数有影响，但由于最大调压范围为133v，仅占总调压的
3)在输出波形上，设置了2台整流变压器，联结组别为d/y11,d0移相+7.5°和d/y1,d2，移相-7.5°，二次输出绕组分别接四组三相全控整流桥，组成24脉波输出，使得输出波形更加平滑，减轻了谐波对电网的影响。
附图说明
图1为本发明一种24脉波宽调压大功率整流装置的控制原理图；
图2为粗调压及整流变压器电路连接结构图；
图3图4分别为与两台整流变压器连接的12脉波整流主电路结构图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
对于mva等级的大功率变流装置，在大范围宽调压状态下如何提高其功率因数，减小对电网干拢尤其重要，本发明专利申请的4.5mva/400v-4000v大功率整流装置调压方式采用了“粗、细组合调压方式”和24脉波整流桥连接方式。
如图1-4所示，一种24脉波宽调压大功率整流装置，包括自耦调压器、2组变压器和4组6脉波整流电路；所述自耦调压器的调压绕组抽头分别串联在所述2组变压器的一次绕组中，实现粗调压。由于变压器二次绕组匝数是固定的，改变一次绕组与调压绕组不同抽头的连接，相当于改变了一次电压绕组匝数，根据变压器原理，也就改变了二次绕组电压。本例中调压绕组按调压范围4000-400＝3600v，均分为27档，每档调压133v，由于自耦调压器是分档调变压器幅值，无相位差，对功率因数没影响。
所述2组变压器的二次绕组均包括两个绕组，连接组别分别为d/y11,d0移相+7.5°和d/y1,d2，移相-7.5°；所述2组变压器的二次绕组依次与4组6脉波整流电路一一对应连接，从而实现24脉波整流输出，使得输出波形更加平滑，减轻了谐波对电网的影响。
所述6脉波整流电路为三相全控整流桥电路，采用可控硅作调压阀元件，通过改变可控硅导通角实现0-133v调压，属相控调压方式，会产生相位差，改变输出波形，对功率因数有影响，但由于最大调压范围为133v，仅占总调压的
进一步，所述6脉波整流电路中每一晶闸管均串联有一熔断器，用于对整流电路中的晶闸管进行过流保护。所述熔断器具有独立报警电路，进行故障提醒。
进一步，所述6脉波整流电路中每一晶闸管和对应的熔断器构成的串联电路均并联有一rc阻容吸收电路。
进一步，所述2组变压器的二次绕组中的y形绕组与其对应的6脉波整流电路之间均连接有同步变压器，所述同步变压器的原边线圈与所述y形绕组连接，使得可控硅主电源和触发器控制电源相位一致，当触发脉冲发出时，可控硅刚好也处在正向电压时(阳极高，阴极低)，同步工作。
进一步，所述2组变压器的二次绕组中的y形绕组和d形绕组分别对应的6脉波整流电路的同名端之间连接有真空开关。y形绕组对应的6脉波整流电路的输出负极和d形绕组对应的6脉波整流电路的输出正极之间连接有真空开关，如图3和4中所示的真空开关zk3、zk6以及1cj～4cj。
进一步，所述6脉波整流电路为带平衡电抗器的三相全控整流桥电路，且所述整流电路的输出正负极之间连接有由两个电阻串联构成的续流电阻，为可控硅提供电流回路。以图3为例，图3中pdk是即为平衡电抗器，1pdk和2pdk是二个结构和匝数相同的绕组，其电感量也相等，加点的1端和3端相位相同。其作用是：当二组电源并联运行时，必须使得任意时刻直流电压平均值和交流电压瞬时值都相等，否则会在内部产生环流。由于二组三相整流桥相位各差30度才能组成12脉波输出，其交流电压瞬时峰值也差30度，利用电抗器的储能和释能功能，2个绕组反极性接到整流桥共阴极点，当1号整流桥处在峰值1pdk储能，抵消了部分能量，同时2pdk刚好释能，释放出部分能量，起到了平衡作用，使得该瞬间电压瞬时峰值和平均值都相等，二个整流桥各承担50％，真正实现并联运行。
进一步，每组变压器对应的两组6脉波整流电路构成的12脉波整流电路的正负极输出端之间连接有浪涌电压保护电路，所述浪涌电压保护电路包括串联的一压敏电阻和一熔断器，利用压敏电阻的伏安特性，吸收电路中的浪涌过电压，保护可控硅。
进一步，每组变压器对应的两组6脉波整流电路构成的12脉波整流电路的正负极输出端还连接有霍尔直流电流传感器和霍尔直流电压传感器，用于电流电压采样以及反馈控制。
本发明对于mva等级的大功率宽调压使用场景，可以实现大范围的宽调压，利用粗调压方式分档调变压器幅值，无相位差，通过可控硅作调压阀元件实现细调压，输出波形不易发生畸变，使得输出波形更加平滑，减轻了谐波对电网的影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。