基于半可控整流和双向Buck电路的MCR快速励磁系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于半可控整流和双向Buck电路的MCR快速励磁系统，该MCR快速励磁系统包括三相半控整流电路、双向Buck电路和励磁绕组，所述双向Buck电路包括第一IGBT、第一二极管、第二IGBT和第二二极管，所述第一IGBT的发射极与第一二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极与第二IGBT的集电极连接；所述第一二极管的阳极与第二IGBT的发射极与三相半控整流电路的一个输出端连接，所述第二二极管的阴极与第一IGBT的集电极与三相半控整流电路的另一个输出端连接；所述第一IGBT的发射极和第二IGBT的集电极分别与励磁绕组连接。本实用新型专利技术能够输出高幅值的直流电压，控制能量双向流动，容易满足快速励磁时高电压、正常工作时低电压的要求，响应速度较快，实现快速励磁。实现快速励磁。实现快速励磁。

MCR fast excitation system based on semi controlled rectifier and bidirectional buck circuit

【技术实现步骤摘要】
基于半可控整流和双向Buck电路的MCR快速励磁系统


[0001]本技术涉及用于MCR（磁控电抗器）的励磁系统，具体地指一种基于半可控整流和双向Buck电路的MCR快速励磁系统。

技术介绍

[0002]在磁控电抗器的运行中，需要对磁控电抗器进行励磁，目前的磁控电抗器励磁系统主要为可控整流励磁系统。常规可控整流系统存在触发频率低，响应速度慢等缺点，仅能在0.5~1个周期内触发一次。同时，这种整流系统处于逆变状态时无法使能量流回电网，降低了能量利用率。常规可控整流系统的所有电流全部流经变压器的高压绕组与低压绕组，对变压器本体性能要求很高，且难以满足励磁绕组两端在励磁时施加高压、稳定状态时施加低压的要求。
[0003]采取电容储能式的快速励磁系统需要很多个电容器并联获取较大的容值，以存储足够多的能量，结构较为复杂，而且需要进行改变频率或者改变占空比的多种较为复杂的调制，往往控制难度较大。
[0004]因此，急需要一种响应速度快、控制较为方便和结构简单的磁控电抗器快速励磁系统来对磁控电抗器进行快速励磁。

技术实现思路

[0005]本技术目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种基于半可控整流和双向Buck电路的MCR快速励磁系统，该磁控电抗器快速励磁系统响应速度快能够实现快速励磁。
[0006]实现本技术目的采用的技术方案是一种基于半可控整流和双向Buck电路的MCR快速励磁系统，该MCR快速励磁系统包括三相半控整流电路、双向Buck电路和励磁绕组，三相电依次经过所述三相半控整流电路、双向Buck电路后施加到励磁绕组上；所述双向Buck电路包括第一IGBT、第一二极管、第二IGBT和第二二极管，所述第一IGBT的发射极与第一二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极与第二IGBT的集电极连接；所述第一二极管的阳极与第二IGBT的发射极与三相半控整流电路的一个输出端连接，所述第二二极管的阴极与第一IGBT的集电极与三相半控整流电路的另一个输出端连接；所述第一IGBT的发射极和第二IGBT的集电极分别与励磁绕组连接。
[0007]在上述技术方案中，所述三相半控整流电路包括三个晶闸管和三个二极管，所述三个晶闸管的阴极相连为一个输出端，阳极分别与三个二极管的阴极相连，所述三个二极管的阳极相连作为另一个输出端；所述三相电的每一相分别连接在相连的晶闸管与二极管之间。
[0008]进一步地，所述三相半控整流电路的两个输出端之间连接有滤波电容。
[0009]在上述技术方案中，所述三相半控整流电路的一个输出端与双向Buck电路之间串联有能量泄放电路，所述能量泄放电路包括稳压二极管、两个分压电阻、三极管和两个能量
泄放电阻，第一分压电阻的一端与输出端连接，另一端与稳压管的阴极连接；第二分压电阻的一端与输出端连接，另一端与三极管的集电极连接，三极管的基极与稳压管的阳极连接；第一能量泄放电阻分别连接在三极管的集电极与发射极之间，第二能量泄放电阻的分别连接在稳压管的阴极与三极管的发射极之间。
[0010]本技术基于半可控整流和双向Buck电路的MCR快速励磁系统的工作原理如下：
[0011]三相半可控整流电路的输出由电容滤波后作为双向Buck电路的输入，双向Buck电路输出为励磁绕组励磁，能量泄放电路与电容两端并联。由于半可控整流电路可以进行预调压，当电压比较低时，可以采用固定频率的占空比对Buck电路进行调制，控制双向Buck电路中开关管合理导通，便可以输出高幅值的直流电压脉冲波，从而实现快速励磁的目的。
[0012]与现有技术相比，本技术具有以下特点：
[0013]1、本技术将三相半可控整流电路与双向Buck电路组合使用，整流输出由一个电容滤波后作为Buck电路的输入，通过预调压，以及固定频率的占空比调制，便能够输出高幅值的直流电压，控制能量双向流动，容易满足快速励磁时高电压、正常工作时低电压的要求，响应速度较快，实现快速励磁。
[0014]2、本技术采用半可控整流电路实现预调压，电容数量仅为一个，占空比不需要很小，控制更为简单。
附图说明
[0015]图1为本技术基于半可控整流和双向Buck电路的MCR快速励磁系统的结构示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。
[0017]如图1所示，本技术基于半可控整流和双向Buck电路的MCR快速励磁系统，该MCR快速励磁系统包括三相半控整流电路、双向Buck电路和励磁绕组，三相半控整流电路的输出与一个电容相连，电容进行滤波；双向Buck电路由开关管与二极管混合交叉并联组成，开关管与二极管的连接端作为输出，与励磁绕组相连；三相电依次经过所述三相半控整流电路、双向Buck电路后施加到励磁绕组上。
[0018]本实施例中，三相半控整流电路包括三个晶闸管和三个二极管，三个晶闸管的阴极相连成为一个输出端，阳极分别与三个二极管的阴极相连，三个二极管的阳极相连成为另一个输出端。三相电的每一相分别连接在相连的晶闸管与二极管之间。两个输出端之间连接有滤波电容，三相电经过三相半控整流电路整流后的波形由电容滤波，作为双向Buck电路的输入。
[0019]作为本技术的一种优选实施方案，所述三相半控整流电路的一个输出端与双向Buck电路之间串联有能量泄放电路，能量泄放电路包括稳压二极管、两个分压电阻、三极管和两个能量泄放电阻，第一分压电阻的一端与输出端连接，另一端与稳压管的阴极连接；第二分压电阻的一端与输出端连接，另一端与三极管的集电极连接，三极管的基极与稳压管的阳极连接；第一能量泄放电阻分别连接在三极管的集电极与发射极之间，第二能量泄
放电阻的分别连接在稳压管的阴极与三极管的发射极之间。励磁绕组中的能量通过双向Buck电路回馈到输入端，由泄放电路的电阻消耗此能量。
[0020]本实施例所用双向Buck电路包括第一IGBT（S1）、第一二极管D1、第二IGBT（S2）和第二二极管D2，第一IGBT（S1）的发射极与第一二极管D1的阴极连接，第二二极管D2的阳极与第二IGBT（S2）的集电极连接；第一二极管D1的阳极与第二IGBT（S2）的发射极与第二输入输出端连接，第二二极管D2的阴极与第一IGBT（S1）的集电极与第一输入输出端连接；第一IGBT（S1）的发射极和第二IGBT（S2）的集电极分别与励磁绕组连接。
[0021]本技术基于半可控整流和双向Buck电路的MCR快速励磁系统的工作过程如下：
[0022]电网中的三相交流电通过三相变压器之后连接到本技术基于半可控整流和双向Buck电路的MCR快速励磁系统中的的三相半控整流电路，首先控制三相半控整流电路实现预调压，对输出电流电压的幅值进行调节，接着以固定频率的占空比对第一IGBT（S1）的通断状态进行调制，实现对绕组的快速励磁。
[0023]三相交流电由三相半控整流电路上下桥臂连接点处输入，输出为桥式电路的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于半可控整流和双向Buck电路的MCR快速励磁系统，其特征在于：包括三相半控整流电路、双向Buck电路和励磁绕组，三相电依次经过所述三相半控整流电路、双向Buck电路后施加到励磁绕组上；所述双向Buck电路包括第一IGBT、第一二极管、第二IGBT和第二二极管，所述第一IGBT的发射极与第一二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极与第二IGBT的集电极连接；所述第一二极管的阳极与第二IGBT的发射极与三相半控整流电路的一个输出端连接，所述第二二极管的阴极与第一IGBT的集电极与三相半控整流电路的另一个输出端连接；所述第一IGBT的发射极和第二IGBT的集电极分别与励磁绕组连接。2.根据权利要求1所述基于半可控整流和双向Buck电路的MCR快速励磁系统，其特征在于：所述三相半控整流电路包括三个晶闸管和三个二极管，所述三个晶闸管的阴极相连为一个输出端，阳极分别与三个二极管的阴极...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈耀军，刘传辉，宋攀，胡波，陈博，陈冠儒，
申请(专利权)人：武汉海奥电气有限公司，
类型：新型
国别省市：