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探讨进线电抗器与串联电抗器抑制谐波的机理

2021-01-11 13:23:38
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大容量变流器供电系统降低电网谐波注入的主要方法是采用多相整流电路和变流器复用技术,一般需要采用多绕组移相变压器进行移相,本文提出了一种采用进线电抗器和串联电抗器代替移相变压器的电路拓扑结构,优良降低了移相电路的成本。

本文分析了进线电抗器和串联电抗器的谐波阻止机理,介绍了进料电抗器和串联电抗器的结构、佳相移角的选择、移相绕组的连接方式和移相绕组匝数的确定。采用基于SIMULINK的数字仿真和实验方法,对带进料电抗器和串联电抗器的六相整流器系统进行了研究,并与无移相模式的三相全波整流电路进行了比较。仿真和实验结果表明,采用进料电抗器和串联电抗器的六相整流电路对电源侧的5、7、11和13次谐波有较好的阻止效果。

由于功率半导体器件作为变流器元件在开关状态工作,变换器产生的电压和电流大多为非正弦波形,包括大量的谐波。近年来,随着电力电子器件的广泛应用,电力电子变换器已成为电力系统中大的的谐波源,电压和电流谐波对电力和通信设备产生了一系列不利影响,因此谐波阻止已成为变流器供电系统迫切需要解决的问题。

在各种电力电子器件中,整流器所占比例大的,也是大的的谐波源。大容量变流器供电系统降低电网谐波注入的主要方法是采用多相整流电路和变流器复用技术,一般采用多绕组移相变压器进行电路移相。本文介绍了一种新的电路拓扑结构,采用进料电抗器和串联电抗器代替移相变压器。由于主电路中输入电抗器和串联电抗器串联,相移线圈的匝数很小。与移相变压器相比,相移变压器的体积和重量都要小得多,从而优良降低了移相电路的成本。

本文论述了进料电抗器和串联电抗器谐波阻止的工作原理和设计方法,包括佳移相角的选择、进料电抗器和串联电抗器的结构、移相绕组的匝数和接线方式等,并对带进料电抗器和串联电抗器的六相整流系统进行了数字仿真和实验研究,并与不带移相模式的三相全波整流电路进行了比较,证明带进料电抗器和串联电抗器的多相整流电路对电源侧的电流谐波有较好的阻止效果。

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