[发明专利]一种24脉波整流控制系统

说明书

技术领域

本发明属于试验设备技术领域，具体涉及一种24脉波整流控制系统。

背景技术

多重化整流电路因具有可以减少交流侧输入电流谐波和直流成分纯度好等优点而被广泛用于直流电机调速系统和其他直流设备的供电系统，其中，24脉波整流被广泛应用于城市轨道交通牵引供电系统、化工和冶金等行业，现有的24脉波的4组整流桥通常有并接方式、串接方式和串并接方式，但它们都是通过变压器将整流器交流侧电压的相位相互错开15°，从而使输出整流电压在每个交流电源周期中脉动24次，而移相绕组和主绕组联结方式主要有曲折型、六边形和延边三角形等，这样的24脉波整流控制存在谐波大、电能质量差以及直流电压不稳定，并且还存在开关损耗大、容量小的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种24脉波整流控制系统，实现闭环控制，谐波小，直流电压稳定，开关耗损小，容量大，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种24脉波整流控制系统，包括主电路和控制电路，所述主电路包括依次连接的三相电源、变压器、晶闸管和负载，所述控制电路包括控制器，所述控制器连接有负载电压采集模块、两个12脉冲触发装置和变压器输出电压采集模块，所述负载电压采集模块连接到负载，所述两个12脉冲触发装置连接到晶闸管触发端，所述变压器输出电压采集模块连接到变压器输出端。

优选的，上述控制器上连接有人机交互界面，所述人机交互界面包括显示屏和按键。

优选的，上述变压器采用延边三角形接法先将主绕组侧电压分别连接+7.5°移相变压器和﹣7.5°移相变压器，然后将这两个移相变压器绕组分别接到三绕组变压器，三绕组变压器采用Y-Y-D联接方式，进而使得4组整流桥交流侧的电压相位相互错开15°。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明采用闭环控制，实现了输出直流电压的谐波小，直流电压稳定，开关耗损小，容量大，有效解决了现有技术中存在的谐波大、电能质量差以及直流电压不稳定、开关损耗大、容量小的问题，并且本发明还具有控制简单、控制精确的特点。

附图说明

图1为本发明的控制结构示意图；

图2为本发明的主电路详细结构图；

图3为+7.5°外延三角形接线矢量图；

图4为－7.5°外延三角形接线矢量图；

图5为延边三角形移相变压器联接图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍。

如附图1～图5所示，一种24脉波整流控制系统，包括主电路和控制电路，主电路包括依次连接的三相电源、变压器、晶闸管和负载，控制电路包括控制器，控制器连接有负载电压采集模块、两个12脉冲触发装置和变压器输出电压采集模块，负载电压采集模块连接到负载，两个12脉冲触发装置连接到晶闸管触发端，变压器输出电压采集模块连接到变压器输出端，连接的四个晶闸管整流桥采用串并接方式，即桥Ⅰ和桥Ⅱ串接，桥Ⅲ和桥Ⅳ串接，再通过平衡电抗器相并联，然后给直流负载供电，负载电压采集模块和变压器输出电压采集模块中采用霍尔元件进行电压数据的采集。

优选的，上述控制器上连接有人机交互界面，人机交互界面包括显示屏和按键，显示屏和按键也可替换为触控屏，触控屏结构更加紧凑。

优选的，上述变压器采用延边三角形接法先将主绕组侧电压分别连接+7.5°移相变压器和﹣7.5°移相变压器，然后将这两个移相变压器绕组分别接到三绕组变压器，三绕组变压器采用Y-Y-D联接方式，进而使得4组整流桥交流侧的电压相位相互错开15°，如图2所示，各整流桥交流侧电压相位跟主绕组侧电压相位的关系分别为+7.5°、﹣22.5°、﹣7.5°、﹣37.5°。

其中，延边三角形联接方式的矢量图如图3和如图4所示，其变压器联结方式如图5所示，移相变压器原边接成三角形，副边有两相绕组。以第一组绕组为例，每相绕组均取其一部分(k2)接成三角形，另一部分绕组(k1)为三角形的延伸，输出电压Ua1、Ub1、Uc1分别为三角形绕组电压与三角形延伸绕组电压之和，其相位分别超前输入电压Ua、Ub、Uc的相位7.5°。副边第二组绕组也由三角形绕组及其延伸构成，但其接法略有不同，输出电压Ua2、Ub2、Uc2的相位分别滞后输入电压Ua、Ub、Uc的相位7.5°。因此，Ua1、Ub1、Uc1与Ua2、Ub2、Uc2分别相差15°，令移相后的合成相电压为“1”，根据三角形正弦定律得：