整流滤波型非线性负载的谐波污染及其治理方案（二）

0引言在信息化时代到来之前,对于低压供电系统而言,其主要负载为电阻性负载(例如:照明白炽灯、电炉等)及电感性负载(例如:电动机、工厂的车床和刨床,水泵、粉碎机、搅拌机等)。如前所述,无论是电阻性的线性负载,还是具有电流相位滞后特性的电感性的非线性负载而言,在它们的运     

应急电源用的EPS和UPS电源

绿色奥运、科技奥运是举世瞩目的2008年北京奥运会所追求的主题之一。向大型体育设施提供的高效、节能和不间断的电源的应急电源是确保奥运会能顺利运行所必备的电源设备之一。应急电源用的EPS和UPS电源的主要负载为电阻性的照明设备和电感性的电机负载。对EPS和按ECO模式工作的UPS的主要技术要求是：对各种不同功率因数的负载的适应能力强、供电系统的运行效率高和执行“市电供电”转“逆变器供电”的切换操作时间短。本文详细分析它们在带各种负载时的工作特性：当市电供电不正常时．UPS同EPS相比，它具有切换时间短、可靠性高和产品的生产“成熟性”高的优势。     

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1 电气智能化技术及产品 1.1 配电网的无功补偿 电网中的电气设备和电动机、变压器等属于电感性负载.电感性负载的电压和电流的相量间存在着相位差,相位角的余弦cos ψ即为功率因数,它是有功功率与视在功率之比,即cos ψ=P/S.     

可用作控制卤素灯的调光集成电路SLB 0587

目前,绝大多数触摸/键控调光专用集成电路,只能控制白炽灯这类电阻性负载。西门子公司生产的SLBO587型CMOS IC,不仅可用作控制电阻性负载,还可以用作控制低压卤素灯(通过变压器)和排风扇电机等电感性负载。     

超导储能磁体对电感性负载放电研究

在基于超导电感储能的高功率脉冲电源中,超导磁体对电感性负载放电时存在的过电压严重威胁超导磁体的安全。本文就目前常用的抑制过压的方法展开了理论分析,并通过仿真分析和计算比较了三种转换电路在超导磁体对电感性负载放电过程中的性能特点,最后又分别分析了三种转换电路对超导磁体电压抑制的特点。结果表明:三种转换电路都可以很好地抑制过压,不过非线性电阻转换电路的转换性能优于线性电阻转换电路,适合于负载电流脉冲前沿上升率要求较高,且转换时间较短的应用场合;而电容性转换电路对于负载电流脉冲的幅值要求较高,且损耗较低的应用场合较为合适。     

谐波电流的污染对供电电源和电子信息设备的影响及治理方案（3）

本文详尽地讨论了带输入功率因数校正(PFC)功能的和不带输入功率因数校正(PFC)功能的单相整流滤波型非线性负载及IGBT脉宽调制整流型UPS的输入谐波特性。对于带输入功率因数校正(PFC)功能的和不带输入功率因数校正(PFC)功能的单相整流滤波型非线性负载而言,它们的输入电流谐波分量的THDI值和输入功率因数的PF值分别为:70%和0.8左右及10%～28%和0.95。对于IGBT脉宽调制整流型UPS而言,其THDI和DF值分别为3%和0.99。     

上期想想看答案

1．变频器的输入端为什么多用电抗器而不用电容器来改善功率因数？在交流电路中，电流与电压的相位差的余弦称为功率因数一由于交流电路中往往感性负载较多，所以通过并联电容器来减小电流对电压的滞后角，从而提高功率因数。     

修彩电的经验点滴

1.关于电视机开关电源"假负载"的几点看法(1)电视机负载是由电阻、电容、电感、半导体材料等组成的"复合型"负载;(2)电视机负载的电流变化很大,主要表现在行输出管的截止、饱和的两种状态上;(3)我们常常采用白炽灯泡做假负载;(4)当开关电源进入正常工作状态后,灯泡中的电流基本不变;它根本不具有电视机的负载特性;(5)由于灯泡的冷态电阻很小(一般为几十欧姆,且额定功率越大,电阻越小)在开机的瞬间,开关电源的负载相当于短路,可能造成开关电源的瞬     

P-Q模式固态变压器的工作特性分析及实现

将未来可再生电能传输和管理(FREEDM)环网中固态变压器(SST)的工作模式分为VS模式和P-Q模式.根据FREEDM环网的运行要求,提出P-Q模式SST的配置原则和各环节的工作特性要求,输入级采用输出电流前馈控制降低SST直流侧电压的波动,输出级采用滤波电感电流反馈控制提高负载抗扰动性.所设计的SST在负载功率因数改变、容量突变和分布式电源切换等特殊运行工况下,均能保持直流电压和交流电压稳定,且保持输入侧单位功率因数运行.各级电压、电流都具有良好的动态响应.此外,SST还具有抗击负载扰动的良好性能,满足FREEDM环网对P-Q模式下SST的整体性能要求.     

感性负载启动电流与短路电流的识别

对于感性负载,其启动时的功率因数较大,而短路时的功率因数几乎为零,两者相差较大。可利用启动电流和短路电流的这一特点来识别两者,以避免保护的误动。理论分析和仿真试验表明:本方法可以准确地识别感性负载的启动电流和短路电流,并且简单可行。     

电力变压器中的零序谐波研究

本文利用从一外部源微次侧输入时产生的直流以及在带电阻性负载的二次侧上进行的半波整流方法对7．5KVA单相变压器中产生的零序谐波的影响进行了研究,而且还对判断直流分量的离散傅立叶变换（dft)[1]的精确性以及检测叠加在交流信号上的低频域静态直流分量的电流互感器性能进行了研究。开发了多项式函数来表示谐波的产生、线路电流幅值、输入功率、功率因数和磁心损耗等,作为两种情况下直流电流值的函数。结果表明了两种情况下所产生的电流谐波具有很强的相似性。dft是判断直流分量值的一种准确工具。无源电流互感器无法准确地检测直流分量,即使是能够检测到变化的交流分量,速度也非常慢。     

基于初级控制的高功率因数CRM反激LED驱动器

基于临界连续导电模式(CRM)反激功率因数校正(PFC)变换器,分析其通过无需光耦的初级控制(PSR)作为发光二极管(LED)驱动电源的工作原理。针对传统CRM反激PFC变换器输入电压升高或者LED负载电压降低会降低功率因数和增大输入电流谐波,提出了一种新型高功率因数初级控制CRM反激变换器LED驱动电源,通过引入变导通时间(VOT)控制,消除了输入电压和LED负载电压变化对变换器功率因数和输入电流谐波的影响。最后通过实验验证了理论推导的正确性。     

同步电动机功率因数检测与控制

由同步电动机的运行特性可知,改变同步电动机的励磁电流,可以改变它的功率因数.欠励时,功率因数小于1,为感性负载;额定励磁时,功率因数为1,其工作性质为阻性;过励时,功率因数小于1,为容性负载.     

小功率交流电路的功率及功率因数的测量

测量交流电磁铁、交流接触器、继电器等的功率因数及功率时,要用低功率因数表或低功率因数功率表。下面介绍的方法只需要电压表、调压器就可以测量功率因数,若用电流表测得电流后,便可求出功率。图1中L、r为被测的感性负载(r实际均匀地分布在电感L之中),R为配合测量的已知电阻。R与被测感性负载L、r串联后,施加电压U_c,调整U_c使得L、r上得到测试要求的电压(如电器的额定电压)。测量U_c、U_R、     

一种新型单相有源电力滤波器

提出了单相有源电力滤波器的一种新的计算方法 ,此方法可以使电源的输入功率因数接近于 1,且能保证即使在电源电压波形发生畸变时 ,能维持电源电流为正弦波。模拟实验证明 ,本文所提出的这种计算方法可以有效地起到补偿无功或抑制非线性负载谐波的作用     

小型整流器在蓄电池负载下的输出电压计算

我厂蓄电池试验采用低压大电流机组分接到许多组试验电池上去,其缺点是,一旦整流器发生事故或检修,全部试验就得暂停,故计划采用多个小型整流器,这样比较机动灵活。在设计小型整流器时,发现一般电工书籍关于整流器电流电压的计算公式只注意到电阻性负载及电感性负载,而对电池负载考虑较少。本文重新核算了小型整流器在电池负载下的电流电压计算公式,并加以修正。     

UPS供电系统与上级电源匹配问题的匹配调控

相关的检测数据表明：对于同一套UPS供电系统而言,不管工作在市电供电条件下,还是工作在发电机供电条件下,它不仅具有几乎相同的cosφ,输入功率因数PF,输入谐波电流绝对值,而且还具有非常近似的输入电流谐波的频谱分布曲线。发电机电源的高内阻是造成UPS供电系统输入电压失真度增大的主要原因,     

一种基于微处理器的功率因数补偿器

在电力供电系统中 ,功率因数的提高是一项重要的技术工作 ,直接关系到输电线路的电能损耗、供电的经济性、供电质量。功率因数的补偿措施一直为人们所重视。研制高性能的功率因数补偿装置具有实际的社会、经济效益。1　功率因数补偿原理在交流输电线路中 ,由于负载特性的影响 ,电路中相电压、相电流之间存在相位差 ,其角度大小取决于负载所呈现的感性或容性的程度。若以 φ表示相位差 ,则φ =ｃｏｓ- 1ＲＲ2 (ＸＬ-ＸＣ) 2 ( 1 )式中Ｒ为负载电阻 ,ＸＬ 为负载感抗 ,ＸＣ 为负载容抗。负载中消耗的有功功率为Ｐ =ＵＩｃｏｓφ ( 2 )式中Ｕ…     

带负载电流前馈的VIENNA整流器PR控制

针对三相VIENNA整流器传统PI控制器存在输入交流静差和抗负载扰动动态性能差的问题,提出一种适用于VIENNA整流器的负载电流前馈比例谐振(PR)控制策略。利用PR控制器有效消除输入电压电流相位差,实现无静差跟踪。并在电流闭环外嵌入负载电流前馈补偿环节,将负载扰动信息通过前馈环节直接作用于电流给定,提高抗负载扰动动态调节时间,增强系统抗扰性。并将所提方法与传统PI控制策略进行性能对比测试,实验结果表明所用方法可以有效提高负载扰动下的动态性能和改善输入功率因数。     

基于IGBT的Buck电路共模EMI特性研究

针对IGBT的高du/dt给电力电子装置带来的严重共模电磁干扰(common-mode electromagnetic interfer-ence,CM EMI)问题,深入分析了Buck电路的CM EMI,首先提出了Buck电路的共模电流等效电路,分析了噪声源频谱及其与输入电压、开关频率、开关速度等运行参量间的关系。为弥补理论分析的不足,以实验手段研究了采用IGBT的Buck电路的输入电压、开关频率、负载电流、占空比、驱动电阻等参量对共模EMI的影响。研究表明:共模EMI与占空比无关而与输入电压和开关频率成正比关系。驱动电阻和负载电流均影响开关速度,因而对共模EMI也有影响,其中负载电流的影响与开关器件的开关特性有很大关系。