过移相和欠移相对12脉波整流系统的影响及抑制措施

根据自耦变压器的绕组结构和电气量之间的关系,分析了移相角与绕组匝数的关系。定量分析了移相角与输入电流总谐波畸变率和输出电压纹波系数之间的关系,分析表明过移相和欠移相均会使输入电流总谐波畸变率和输出电压纹波系数增大;为抑制输入电流中的非特征次谐波,提出了谐波抑制电抗器和相间电抗器相结合的12脉波整流系统,该系统结构简单、对称性好。仿真和实验结果表明了理论分析的正确性,所提多脉波整流系统可有效抑制输入电流中的非特征次谐波,减少过移相和欠移相对12脉波整流系统的影响。     

岸电用多绕组高脉波移相变压器

分析了岸电用多绕组高脉波整流变压器的参数要求,提出了一、二次侧同时移相的方法。通过具体实例分析了60脉波整流变压器的参数和结构设计方案,并对60脉波整流系统的输出电压波形、网侧电流波形和电流谐波含量进行了仿真。     

基于新型升压自耦变压器的12脉波整流系统

为扩展自耦变压器的应用范围,增大其升压比,通过分析多脉波整流系统对移相自耦变压器输出电压的要求,给出了新的移相自耦变压器移相角范围;设计了移相角为π/2的自耦变压器,将其应用于12脉波整流系统,并计算分析了系统输入电流、负载电压和磁性器件容量。理论分析、仿真结果和实验结果表明,移相角等于π/2时,自耦变压器容量仅为系统输出功率的63%,且自耦变压器具有结构对称性好和绕组个数少等优点。     

基于变压器延边三角形接法的36脉波整流系统研究

在大功率整流领域,通常采用多脉波整流技术来降低整流系统谐波含量,提高功率因数。提出了一种基于移相变压器延边三角形接法的36脉波整流系统结构,分析了整流系统的工作原理、系统网侧输入电流特性及直流输出电压特性,给出了移相变压器绕组参数计算方法,并推导了平衡电抗器选择条件。利用MATLAB/Simulink建立了36脉波整流系统模型,对理论分析进行了仿真验证,观测了传统6脉波整流系统和36脉波整流系统的输出电压波形及网侧电流谐波含量。对比了不同程度电网不平衡情况下,36脉波整流系统与传统6脉波整流系统输出电压波形、网侧电压总谐波含量(THD)和电流谐波含量。实验结果表明,36脉波整流系统整流电压波形和网侧电流谐波含量与理论分析一致,能够有效降低网侧电流谐波含量和输出电压脉动,且具有较好的抵抗电网不平衡的能力,较6脉波整流系统有很大的优越性。     

12脉波不控整流系统中的环流分析

在多相大功率变频调速系统中,通常采用整流桥并联型多脉波不控整流系统抑制整流桥交流侧电流波形畸变,减小输出直流电压脉动,提高整流侧电流等级.然而由于移相变压器次级绕组不匹配等原因,多脉波不控整流系统存在一个直流环流.这里建立了并联型12脉波不控整流系统的平均模型,对移相变压器次级绕组输出电压不相等和次级绕组漏抗不匹配时产...     

基于星形联结自耦变压器的高功率密度12脉波整流器研究

为减小移相变压器的等效容量,并降低其绕组结构的复杂程度,提出一种等效容量小、绕组结构简单的星形联结移相自耦变压器。根据多脉波整流器对移相变压器的要求,确定了星形联结移相自耦变压器的相量图以及各绕组之间的匝比关系;定义了应用星形连接自耦变压器的12脉波整流器的开关函数,并应用该函数分析了12脉波整流器的输入电流和负载电压,并计算了该整流器所使用的3种磁性器件的等效容量。理论分析、仿真及实验结果表明,该整流器可以实现12脉波整流,且具有系统功率密度高、结构简单等优点,适合应用于三相四线制的大功率整流场合。     

之字形自耦变压器移相角影响分析及Matlab仿真

自耦变压器较传统隔离式变压器在一定程度上减小了整流系统的体积,同时自耦变压器由于其对称的设计结构使其在消除谐波、降低负载电压纹波系数方面也优于传统隔离式变压器。为适应升压场合,优化了传统移相角。分析了移相角对12脉波整流系统输入侧电流和负载电压的影响,及对12脉波整流系统之字形自耦变压器等效容量和平衡电抗器等效容量的影响。给出了新的移相角,使之字形自耦变压器能适用于二次侧电压稍大于一次侧电压的升压场合。仿真结果表明,在同匝比条件下,之字形自耦变压器较传统隔离式移相变压器容量小33%且结构对称。     

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...     

新型功率双向流动变换装置的研究分析

在传统双向流动变换系统中,系统控制复杂且输入输出电能品质差,为减轻其对电网的影响,结合直线移相变压器构建一种新型功率双向变换装置.通过理论推导变压器三相合成磁场沿水平正弦移动变化规律,采用多重叠加与多脉波整流技术可同时实现系统逆变与整流的不同工况,改进移相变压器绕组结构,优化输入输出电压波形,提高系统整体工作性能.开展有限元仿真分析和样机实验,验证了新型装置的可行性,达到了工程设计的要求.     

用于多脉波整流的直线式移相变压器

在多脉波整流中,为了优化结构和改善电能品质,提出一种类似于直线电机的直线式移相变压器。不同于普通移相变压器,该移相变压器采用直线式铁心结构,易于绕组布置和大功率场合下的模块化叠加,电路结构更为简单。以3相/12相直线式移相变压器为例,阐述其在多脉波整流中的应用原理,解析气隙平移磁场;基于磁动势平衡理论,阐述消除网侧主要谐波电流的原理;开展有限元仿真分析和样机实验,证明直线式移相变压器能较好地改善输出直流电压和抑制网侧谐波电流,验证了直线式移相变压器的有效性。     

基于变压器三角形延长接法的24脉整流系统的分析及MATLAB仿真

三相大功率整流技术已经广泛用于电机拖动、大功率AC-DC电源变换中。谐波含量多、功率因数不高是大功率整流电路的普遍问题。随着对绿色电源的呼声日益高涨,减少谐波电流对电网的干扰显得越来越重要。采用高频PWM整流可以有效调节输出电压,使输入电流近似于正弦波,但其成本高,且开关损耗大,效率不高,特别是在中、高功率场合,缺点更加明显。在大功率整流器领域,通常采用多相整流技术。笔者首先介绍了多脉波整流变压器移相的实现以及延边三角形电压、移相角及匝数的计算方法,接着分析了基于此变压器的24脉波整流器的工作原理及特性,并利用MATLAB/SIMULINK仿真验证了其有效性。     

基于直流侧有源谐波抑制方法的高功率密度多脉波整流器

为提高多脉波整流器的谐波抑制能力和功率密度,提出了一种使用直流侧有源谐波抑制方法和星形联结自耦变压器的多脉波整流器。该整流器的两个整流桥分别与两个Boost变换器相连,通过控制Boost电路的输入电感电流使整流器输入电流近似为正弦波;使用星形联结自耦变压器作为移相变压器,该变压器绕组结构交互联结,可显著降低变压器的容量,提高系统的功率密度。计算了使整流器输入电流为正弦波时的Boost变换器电感电流理论波形,并给出了可实现的电感电流波形,进一步分析了直流侧谐波抑制方法对星形联结自耦变压器容量的影响。仿真及实验结果表明,该整流器可有效抑制输入电流谐波,且具有较高的功率密度。     

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.     

基于高频多脉变压器的中高压变流器的建模和分析

利用高频多脉移相变压器的方式可以有效消除网侧5次和7次谐波,并能解决现有工频多脉移相变压器体积过大、重量偏重的缺点.本文为了对基于高频多脉变压器的中高压变流器直流侧电压以及电网侧的谐波含量进行定量的数学分析,建立变流器的系统模型.通过对功率单元以及直流侧的12脉整流器的电压、电流分别建立开关状态方程,可得网侧电流是关于...     

使用六绕组隔离变压器的大电流整流器研究

为提高整流器的电流输出能力,设计了一种基于六绕组隔离变压器的大电流整流器。该整流器使用六绕组隔离变压器作为移相变压器,隔离变压器的原边绕组采用三角形联结,副边绕组相互独立,输出3组相位依次相差120°的单相电压,分别为3组单相整流桥供电,可有效增大电流输出能力。理论分析、仿真及实验结果表明,该大电流整流器的输入侧和负载侧的电能质量与传统的双反星形整流器相同,但电流输出能力为双反星形整流器的1.5倍;另外,该大电流整流器所用隔离变压器的容量要小于双反星形整流器所用变压器的容量,这在一定程度上可以提高该整流器的功率密度。     

多脉波整流技术综述

给出了多脉波整流系统的定义及分类;然后根据移相变压器的不同,系统地分析了12脉波、24脉波和36脉波整流系统的优缺点.分析了多脉波整流系统直流侧谐波抑制方法的研究现状.讨论了提高多脉波整流系统性能的方法,并分析了负载性质对这些方法的影响.对若干需要研究的问题进行了展望,特别分析了多脉波整流系统应用中的关键性问题.     

多脉波整流电路在直驱式风力发电中的应用

直驱式风力发电系统的应用越来越广泛,为此有必要对其整流变换部分的实用电路之一,即多脉波整流电路进行研究。该电路拓扑采用两个六脉波整流器串联,并通过移相变压器实现多脉波输出。通过相位补偿,其交流侧可以得到THD<3%的正弦电流。由于电路中只使用无源器件,并且在达到同样性能的前提下,比其他整流电路所用器件少很多,因此降低了整个系统的成本。此外,与其他多脉波整流器相比,可以附加一个额外的低功率谐波注入电路,以进一步提高该拓扑结构抑制谐波的性能。仿真和实验证明,多脉波整流电路具有高功率因数、低谐波特性,非常适合用于直驱式风力发电系统。     

多脉波整流器直流侧无源谐波抑制机理研究

为提高多脉波整流器的直流侧无源谐波抑制能力,研究了基于两抽头变换器的24脉波整流器直流侧谐波抑制机理。根据抽头变换器的结构及安匝平衡原理,分析了抽头变换器的功能及工作模式,研究了抽头变换器的工作模式对整流桥输出电流、整流器输入电流及负载电压的影响,给出了抽头变换器变比的理论最优值。理论分析及实验结果表明,抽头变换器的端电压会使其所接的两个二极管交替导通,对整流桥输出电流进行调制,进而产生环流,该环流流经交流侧时会抵消原输入电流中的12k±1(k为奇数)次谐波。另外,抽头变换器所接的两个二极管的交替导通,会在负载上产生附加电压,附加电压的存在可以显著降低负载电压的纹波系数。相应的实验结果验证了理论分析的正确性。