电流谐波注入型12脉冲自耦变压整流器.pdf

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1、第45卷第11期电力电子技术Vo1．45，No．112011年11月PowerElectronicsNovember2011电流谐波注入型12脉冲自耦变压整流器谢小威，王明，张方华(南京航空航天大学，航空航天电源技术教育部工程研究中心，江苏南京210016)摘要：为进一步降低输入电流的谐波含量，在12脉冲自耦变压整流器的基础上，研究了通过平衡电抗器附加绕组端口进行电流谐波注入的方法，分析了在附加绕组端El外接电阻的方案，该方案可大幅降低网侧输入电流总谐波畸变率(THD)。研制了一台2kW电阻方案的样机，验证了理论分析的正确性。关键词：整流器；自

2、耦变压器；电流谐波注入中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)11-0009—0312--pulseAuto--transformerRectifierUnitwithCurrentHarmonicInjectionXIEXiao—wei，WANGMing，ZHANGFang—hua(NanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Inordertoreducethetotalharmonicdistortion

3、oftheinputcurrentfurther，themethodofinputharmonicinjectionaccordingtotheadditionalwindingsoftheinter--phasetransformersisresearchedonthebaseof12-·pulseauto—transformerrectifierunit．Thepaperpresentsaanalysisofaresistorconnectedtotheadditionalwindings，SOastoreducetheharmonicso

4、ftheinputcurrent．Simulationverificationsoftheschemeareprovided．Experimentalresultson2kWresistorprototypeverifytheanalysis．Keywords：rectifier；auto—transformer；currentharmonicinjectionFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51007039)；NaturalScie

5、nceFounda—tionofJiangsuProvince(No．BK2010509)；NationalHigh—techR&DProgram(863Plan)(No．2011AA11A249)l引言从而使输入电流接近正弦．有效降低输入电流的THDtz1，但由于增加了2～3个二极管的通态压降，多脉冲不控整流技术具有可靠性高、过载能即使在270V输出应用场合．效率损失也在2％以力强、适用于中、大功率场合的优势，即使是宽变上．且功率等级约为输出功率的70％，增加了系统频输入电压，也不会影响输入电流THD、输出电重量。日本学者提出一种附加逆变器1

6、2脉冲整流压脉动系数等指标【”，因而在对整流器要求较高器方案[，，通过控制附加逆变器的输出电压，可的航空电源领域得到广泛应用。同时，多脉冲整流使输入电流THD降至3．57％。实验测得附加逆变技术存在输入电流THD依赖于脉冲数的缺陷，且器的功率等级为输出功率的4．8％。但该方案存在随脉冲数的增加，THD减少越来越不明显；同时，逆变电路的控制较复杂、可靠性较低的缺点。移相变压器的绕制也越来越复杂。因此，要进一步这里研究了一种新型整流方案．它以l2脉冲降低整流器的THD，还需从其他方面考虑。整流为基础，通过附加低功率的谐波注入电路，理英国学者提出了串

7、联型电压谐波注入整流器论上可使输入电流THD降为1．05％．且附加的谐方案。在两组整流桥串联的12脉冲整流电路中，波注入电路功率等级为输出功率的2．35％．其中通过单相二极管整流桥和单相变压器(或有源开附加的电阻方案具有结构简单、可靠性高、无需控关)，增加了每组整流桥输出电压的阶梯，从而使制等优点，取得了非常好的效果。输入电压波形的阶梯也增多。即让其更接近正弦．2注入的电流谐波原理分析基金项目：国家自然科学基金(51007039)；江苏省自然科图1示出12脉冲自耦移相变压整流器的原学基金(BK2010509)；国家高技术研究发展计划(863计理

8、图【图2为所采用的自耦移相变压器的电压划)(2011AA11A249)矢量图，其中各电压均为对三相输入中点的电位。定稿日期：2011—04—29作者简