基于旋轉(zhuǎn)磁場的3-12相整流裝置的研究及運行特性測試.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和社會需求的推動，高效節(jié)能負載的廣泛使用成為必然。這些新型負荷并非在電網(wǎng)的固定頻率、固定電壓下能獲得其效率最高的工作性能。利用整流技術(shù)將電網(wǎng)的工頻電能變換為穩(wěn)定的直流電能、然后再轉(zhuǎn)換為用電設(shè)備所需頻率及電壓的電能是這些新型負載的典型特征。傳統(tǒng)三相交流電網(wǎng)以三相對稱正弦的高效電力傳輸為最大特征。整流裝置的大量使用被認為給公用電網(wǎng)帶來了嚴重的諧波污染及嚴峻的挑戰(zhàn)。為解決這些問題和挑戰(zhàn)，目前的做法以“誰污染、誰治理”的理

2、念為主，采用制定相關(guān)的規(guī)定和諧波標準等辦法，促使各個用戶對各自的用電設(shè)備進行技術(shù)改進(如采用PWM整流、附加補償裝置等)。本文則從輸配電角度進行整體考慮，試圖通過輸配電自身技術(shù)的發(fā)展與改進，來主動迎接這些挑戰(zhàn)和問題?；痉椒ㄊ茄芯恳环N基于旋轉(zhuǎn)磁場的3/12相整流裝置，它利用諧波自身能量通過電磁方式進行諧波隔離，從而不用附加其他裝置就可獲得交流輸入低諧波、直流電壓平穩(wěn)的功率型直流電源，具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠的特點，可為用戶集中提供平穩(wěn)的直

3、流電能，統(tǒng)一進行諧波隔離和治理。
　　 本文對目前整流裝置的無功補償和諧波治理技術(shù)特點作了探討，指出依據(jù)諧波分析概念的LC濾波方式、以PWM高頻開關(guān)方式工作的APF、基于移相技術(shù)的多脈整流均不易對整流裝置的高畸變率電流脈峰進行補償和治理，應(yīng)該尋找新的思路和方法。在對LC方式、多脈整流等無源方式的分析基礎(chǔ)上，提出了基于混合磁路的串聯(lián)電抗器型三相整流方式，并對畸變電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的空間運動特性進行分析，說明利用旋轉(zhuǎn)磁場進行整流電路諧

4、波治理的原理可行性和結(jié)構(gòu)簡單性，并把這種方法推廣應(yīng)用到變壓器型式，獲得十二相整流電源。對十二相整流裝置利用畸變電流產(chǎn)生連續(xù)運動磁場的周期波動特性作了深入分析，論證了三相合成磁場作用下，因畸變電磁功率的相間耦合傳遞，可使電源以正弦功率形式供給負載的畸變功率。
　　 基于理論分析基礎(chǔ)上，研制了十二相整流裝置，通過實驗實測得的數(shù)據(jù)表明基于旋轉(zhuǎn)磁場的十二相整流裝置達到預(yù)先設(shè)計的要求：交流側(cè)電流總的THD低于5％，直流紋波系數(shù)小于5％：并