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探讨進線電抗器與串聯電抗器抑制諧波的機理

2021-01-11 13:23:38
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大容量變流器供電系統降低電網諧波注入的主要方法是采用多相整流電路和變流器複用技術,一般需要采用多繞組移相變壓器進行移相,本文提出了一種采用進線電抗器和串聯電抗器代替移相變壓器的電路拓撲結構,優良降低了移相電路的成本。

本文分析了進線電抗器和串聯電抗器的諧波阻止機理,介紹了進料電抗器和串聯電抗器的結構、佳相移角的選擇、移相繞組的連接方式和移相繞組匝數的确定。采用基于SIMULINK的數字仿真和實驗方法,對帶進料電抗器和串聯電抗器的六相整流器系統進行了研究,并與無移相模式的三相全波整流電路進行了比較。仿真和實驗結果表明,采用進料電抗器和串聯電抗器的六相整流電路對電源側的5、7、11和13次諧波有較好的阻止效果。

由于功率半導體器件作為變流器元件在開關狀态工作,變換器産生的電壓和電流大多為非正弦波形,包括大量的諧波。近年來,随着電力電子器件的廣泛應用,電力電子變換器已成為電力系統中大的的諧波源,電壓和電流諧波對電力和通信設備産生了一系列不利影響,因此諧波阻止已成為變流器供電系統迫切需要解決的問題。

在各種電力電子器件中,整流器所占比例大的,也是大的的諧波源。大容量變流器供電系統降低電網諧波注入的主要方法是采用多相整流電路和變流器複用技術,一般采用多繞組移相變壓器進行電路移相。本文介紹了一種新的電路拓撲結構,采用進料電抗器和串聯電抗器代替移相變壓器。由于主電路中輸入電抗器和串聯電抗器串聯,相移線圈的匝數很小。與移相變壓器相比,相移變壓器的體積和重量都要小得多,從而優良降低了移相電路的成本。

本文論述了進料電抗器和串聯電抗器諧波阻止的工作原理和設計方法,包括佳移相角的選擇、進料電抗器和串聯電抗器的結構、移相繞組的匝數和接線方式等,并對帶進料電抗器和串聯電抗器的六相整流系統進行了數字仿真和實驗研究,并與不帶移相模式的三相全波整流電路進行了比較,證明帶進料電抗器和串聯電抗器的多相整流電路對電源側的電流諧波有較好的阻止效果。

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