新型12脉冲自耦变压整流器的研究

对一种新型12脉冲自耦变压整流器的工作原理、输入电流特性、输出电压特性和移相变压器的等效容量进行了详细的理论分析.与传统的12脉冲变压整流器相比,新型12脉冲自耦变压整流器不仅保证了良好的输入、输出性能,而且大大减轻了整流器的重量,减小了体积与成本.通过一台9kW原理样机验证了理论分析的正确性.     

12kW P型18脉冲自耦变压整流器设计与优化

多脉冲整流器具有结构简单,可靠性高,效率高,过载能力强等显著优点,在航空领域有着广阔的应用前景。此处对P型18脉冲自耦变压器自耦变压整流器的工作原理进行了详细的分析,并着重计算了其等效容量的大小。在原理分析的基础上,分别就硅钢片及铁钴钒设计了12 kW的自耦变压整流器(ATRU),并进行了比较,出于对重量体积的考虑,最后选择了铁钴钒材料制作了样机,并通过实验验证了理论分析的正确性。     

新型低压船舶岸电供电电源系统的研究

针对目前我国低压船舶岸电电源系统存在的变压变频问题,提出一种基于可降压多脉冲自耦变压整流器的新型低压岸电供电电源系统,实现380V/50Hz～450V/60Hz三相电源的转换,为靠港船舶可靠供电.系统采用降压式12脉冲自耦变压整流技术降低谐波对系统及电网的影响,其中降压式自耦变压器可以实现对输入电压的降压调节,无需后续降压电路,减少系统的体积和质量,降低成本.文中详细分析了降压式12脉自耦变压整流器的工作原理,理论推导了输入电流、输出电压及变压器等效容量表达式.最后通过MATLAB建模进行仿真分析,验证了系统的正确性和可行性.     

12脉冲自耦变压整流器的优化与滤波电感的设计

多脉冲整流器作为一种无源整流装置,具有系统可靠性高,结构简单,效率高,过载能力强等特点,广泛应用于航空领域.相关航空标准规定交流用电设备输入电流THD＜10％,而12脉冲整流器输入电流THD的理论值为15.2％,不能满足要求.为满足谐波标准,通常在交流侧和直流侧串入电感来降低输入电流的THD,针对P型12脉冲自耦变压整...     

一种新型升压18脉波自耦变压整流器的研究

为使多脉波整流器满足某些特定升压场合对输出直流电压的需求,该文对星形自耦变压器进行优化设计,提出一种直流侧输出电压可变的低容量新型18脉波自耦变压整流器。基于18脉波整流器对新型自耦变压器结构的要求,确定新型自耦变压器的相量图及各绕组之间的匝比关系,设计自耦变压器升压拓扑,给出拓扑的升压范围,分析其工作原理,详细推导电压增益与输入电流总谐波含量、输出直流电压以及整流器所用2种磁性器件等效容量之间的基本关系与变化规律,比较几种不同结构升压整流器系统等效容量。理论分析、仿真结果表明,所提出的自耦变压整流器不仅能够实现18脉波整流,而且具有系统功率密度高,体积小等优点,适合运用于三相四线制升压整流场合。     

多脉冲自耦变压整流器性能实验研究

多电飞机在民用客机的广泛应用对电能质量提出了严格要求,降低机载交流电网的谐波含量成为研究的热点.多脉冲变压整流器因其具有结构简单、可靠性高和效率高等优点,己被广泛应用于航空领域.在详细分析电路拓扑和工作原理的基础上,结合滤波和软起动技术,设计开发了一台12 kW的18脉冲自耦变压整流器(ATRU)的实验样机,进行ATRU性能仿真及实验分析.实验表明,D型非对称18脉冲ATRU能有效降低输入电流谐波,使输入电流总畸变率小于10％,减小电压输出脉动,效率达95％以上.进而验证了 ATRU技术指标符合国军标的规定要求,为将来更好地应用于飞机提供研究基础.     

降压式18脉自耦变压整流系统研究

18脉自耦变压整流器具有输入电流谐波含量低,输出电压纹波小、变压器等效容量小等优点,但输出电压不满足航空低压直流系统的要求。在18脉自耦变压整流器的基础上设计降压电路,保证原有性能优势不变,实现28 V低压直流输出。首先介绍了18脉自耦变压整流器的移相原理和绕组结构,并对其输出电压特性进行了分析。根据降压的需要引入了降压电路及其控制电路,进一步设计了主电路及控制电路的主要参数。最后在Saber仿真环境中进行系统建模和仿真分析,验证了该系统具有良好的输入输出性能。     

差接三角形12脉自耦变压整流器调压技术

针对多脉冲自耦变压整流器(ATRU)的调压技术进行研究,提出一种可调压的差接三角形拓扑结构,实现了宽范围电压输出。该结构自耦变压器一次侧中间抽头,合理设置一次侧三段式绕组匝数与二次绕组匝数比例以构成两组相位差为30°的三相输出电压相量,经两组整流桥后得到多脉冲输出直流。通过改变变压器绕组匝数关系可以达到调节输出电压的目的。以自耦变压器输入输出电压比为变量推导绕组匝比关系,并依此对输入电流和自耦变压器等效容量的计算进行进一步的推导和仿真证明,分析在不同电压比下的自耦变压器等效容量变化。最后通过制作一台原理样机进行实验,验证了设计分析的正确性。     

航空用40kW18脉冲自耦型变压整流器的研究

多脉冲整流器具有结构简单,可靠性高,效率高,过载能力强等显著优点,在航空领域有着广阔的应用前景.考虑到谐波电流和体积重量的要求,选取不对称式18脉冲自耦变压整流器方案.此处从线电压矢量长度相等及相邻矢量相差20°的原则出发,推导了18脉冲自耦变压器的匝比设计公式,并忽略直流侧的电流脉动,对输出电压、输入电流特性进行了详...     

新型可变升压比18脉波自耦变压整流器研究

多脉冲整流器具有结构简单、效率高、可靠性强等优点,在航空领域有着广泛的应用前景。该文基于机载电子设备高功率因数和低谐波污染的要求,研究了一种输出直流电压可调节的新型18脉波自耦变压整流器,分析了其工作原理,详细推导了升压比例因子与输出直流电压、输入电流总谐波含量以及变压器等效容量之间的基本关系与变化规律,为系统的优化设计提供了理论依据。最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。10 k V·A额定实验条件下,整流器功率因数为0.988,输入电流总谐波含量为7.36%,效率为98.7%,系统总重量为4.5 kg,其中自耦变压器重量为3.3 kg。     

非对称12脉波整流自耦变压器绕组结构研究

传统的基于自耦变压器的多脉波整流电路在输入电压不变时只能输出特定的电压。针对非对称型自耦变压器建立了自耦变压器绕组抽头位置参数和输出电压之间的关系,提出了不同输出电压要求下非对称型12脉波整流电路自耦变压器绕组的不同设计方法;并进一步研究了电压变换比对变压器容量的影响。计算分析得到了具有最小变压器容量的连接方式,给非对称型多脉波整流变压器设计提供一种设计准则。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

两种新型24脉波整流电路

本文提出了两种新型的24脉波二极管整流电路。通过增加两个二极管和特殊的抽头均衡变压器将传统的12脉波整流电路改进成新型的24脉波整流电路，输入电流不含5、7、11、13、17、19次谐波。整流电路使用自耦变压器使得所需变压器的容量大大减少，第二种电路的自耦变压器容量(0.14Po)比第一种电路的容量(0.23Po)更小。仿真和实验结果证实两种电路的可行性     

三角形联结六相自耦变压器不对称模型

为分析移相变压器不对称对12脉波整流系统的影响,建立了原边为三角形联结的自耦变压器的全解耦模型.通过分析自耦变压器的耦合电路图,给出了支路电压、支路电流、节点电压和节点电流的关系,推导出可用于描述自耦变压器绕组联结特点、电气参数等信息的节点导纳矩阵;应用该矩阵,建立了三角形联结自耦变压器的全解耦模型,并给出了模型参数与...     

一种基于直流纹波重注入技术的整流器

在移相自耦变压器产生12脉波整流的基础上,研究了一种相间电抗器直流纹波重注入技术,它能有效得到12脉波的倍数脉波,从而更好地减少输入电流谐波含量,提高功率因数.通过一台10kW,输入三相交流380V的实验设备,验证了采用该技术得到24脉波方案的可行性.     

输入侧断相对自耦型12脉波整流器的影响

分析了输入侧断相对使用升压型三角形联结自耦变压器的12脉波整流器的影响,给出正常工作和断相运行时整流器各处的电压和电流特征。理论分析和实验结果表明,两整流桥输出电压的瞬时差是形成12脉波整流的关键;断相时,12脉波整流器等效为两个具有相同输入电压的单相全桥整流电路的并联,两整流桥输出电压瞬时差等于零,导致负载电压为2脉波,直流侧电能质量显著降低;所断相的输入电流等于零,整流器工作于严重的不对称状态。     

基于移相全桥技术的大功率整流装置的研究

设计了一台输出功率为8.5 kW的大功率整流装置.该装置前级采用基于自耦变压器的12脉波整流电路,后级采用基于智能控制和前馈控制相结合的移相全桥直流变换器.给出了装置的主电路设计方法以及控制算法,实验结果表明,所设计的装置直流输出电压纹波小、动态响应快、性能优越,具有一定的工程实际意义.     

一种12脉冲整流器用的新型自耦变压器分析

采用一种新型的移相自耦变压器构建了大功率12脉冲整流器,理论分析表明,该变压器与传统的12脉冲整流变压器相比具有理想的输入特性指标,并可降低系统的成本和体积。实验结果验证了理论推导的正确性。     

Autoconnected-electronic-transformer-based multipulse rectifiersfor utility interface of power electronic systems

In this paper, an autoconnected electronic transformer (ACET) for 12- and 24-pulse rectifier systems is proposed. Considerable reduction in size and weight is achieved by operating the transformer core at a higher frequency. The rating of the autotransformer is a fraction of the output power. Utility line currents are multipulse in nature with the cancellation of several lower order harmonic currents. Furthermore, the magnetic components on the rectifier DC side are also exposed to higher frequency and can be reduced in size and weight. With an operating frequency of 990 Hz and utilizing conventional grain-oriented steel, a size reduction of 1/3 is achieved compared to a conventional 60 Hz design. Finer grades of steel or alternatives, such as amorphous material, would increase the performance advantage even further. Another unique feature of the proposed concept is that the switching frequency components are neutralized at the input side of the rectifier system. A second configuration using an open delta ACET is also presented. The proposed concept is suitable for higher power rectifier systems, which demand clean input power characteristics. This paper presents analysis, simulations, design example and experimental results for a 208 V 10 kVA prototype system     

基于谐波磁势平衡的12脉波整流器一体化滤波方法

提出了一种基于谐波磁势平衡的12脉波整流器一体化滤波方法,对该一体化滤波器的拓扑结构、数学模型、滤波原理进行了详细阐述。该方法将一个背靠背变流装置接入12脉波整流器变压器二次侧的星形与三角形绕组抽头中,通过背靠背变流装置向各绕组抽头中注入指定次谐波电流,并利用该注入谐波电流与12脉波整流器负荷侧所产生谐波电流的磁势平衡,以达到消除12脉波整流器网侧指定次谐波电流的功能,在控制算法上引入比例-积分(PI)+比例-谐振(PR)控制器以实现对指定次谐波分量的无误差跟踪。该方法能有效提高滤波变流装置的电压、电流适应性,从而节省电压匹配变压器的成本,并能充分发挥滤波变流装置的容量潜能。最后,通过仿真和实验验证了所提滤波方法的正确性。