毕业设计（论文）-基于IGBT的无触点自动有载调压配电变压器的研究

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1、基于IGBT的无触点自动有载调压变压器的研究基于IGBT的无触点自动有载调压配电变压器的研究摘要变压器的自动有载调压是稳定负载电压的最有效方式之一。机械式有触点分接开关由于造价高，性能差不适合配电变压器。本文介绍了应用IGBT作为分接开关的自动有载调压配电变压器的构成，自动有载调压原理，变换分接头过程中环流的产生机理和限流措施以及限制谐波方法。经过理论分析和实验验证，得出了调高电压和调低电压具有不同的环流发展机理以及电力电子元件应用在有载调压中实际上不产生谐波的结论。关键词：IGBT有载调压谐波污染分接开关-19-基于IGBT

2、的无触点自动有载调压变压器的研究AbstractAutomaticon-loadvoltageregulationofatransformerisaneffectivemethodtostabilizeloadvoltage.Amachine-contact,tap-changingswitchisnotadequateforadistributingtransformerbecauseofitshighcostandlowcapability.Thispaperpresentsthestructureandautomatic

3、on-load,voltage-regulatingprincipleofadistributingtransformerwhichemploysaIGBTasanon-contact,automaticon-loadvoltage-regulating,tap-changingswitch.Thegenerationmechanismandlimitingmeasureofcircularcurrentthatoccurintheprocessofswitchingatapjointandtheharmonicsuppres

4、singmethodarealsointroduced.Bytheoreticalanalysisandexperimentalverification,itisconcludedthatthismethodhasadifferentprocessofcircularcurrentoccurwhenvoltageisregulatedtoahigherorlowervalue.Italsoshownthatapplicationofpowerelectroniccomponentsinon-loadvoltageregulat

5、ionnotcangenerateharmonics.Keywords:IGBT，on-loadvoltageregulation，harmonicpollution，tap-changingswitch-19-基于IGBT的无触点自动有载调压变压器的研究目录摘要IAbstractII目录III1前言12有载调压的意义及国内外发展概况22.1研究的目的和意义22.2国外发展概况22.3国内发展概况33.IGBT的特点44.无触点有载自动调压配电变压器的主电路及调压过程54.1无触点有载自动调压配电变压器的主电路54.2改变分接

6、头时调节绕组环流状况的理论分析74.3根据理论及试验结果提出的设想114.4谐波问题及其解决方法115IGBT选择及驱动保护电路设计125.1IGBT的选择125.2驱动电路保护126单片机控制系统的总体设计146.1DSP芯片的选择及硬件电路的设计146.1.1DSP的选择146.1.2A/D转换器的选择146.1.3硬件电路的设计156.2系统的软件设计157结论17参考文献18致谢19-19-基于IGBT的无触点自动有载调压变压器的研究-19-基于IGBT的无触点自动有载调压变压器的研究1前言变压器的有载自动调压是稳定系

7、统电压的最有效的措施之一，目前人们通常采用机械式有触点式自动分接开关。这种开关改变分接头时因产生电弧必须安装在独立的油箱中，且不适合频繁操作。CookeGH采用晶闸管作为辅助开关的有载调压分接开关，解决了切换分接头产生电弧的问题，但是这种结构的分接开关仍然存在机械部分，调节速度慢、不能频繁操作的缺点并没有改变。辅助变压器与主变压器一次侧串联，通过由晶闸管改变辅助变压器二次侧分接头进而实现调压。这种调压方法虽然调节快，无电弧当由于需要复杂的辅助变压器和大容量的晶闸管，因造价高而限制了这种有载调压开关的应用。由于性能和造价原因，都

8、不适合配电变压器。电力电子元件易于实现计算机控制和具有关断与导通变换快，变换过程中不产生电弧等优点。将其作为变压器的有载分接开关将具有造价低，寿命长，可频繁调节等优点。本文介绍一种基于IGBT作为分接开关的有载自动调压配电变压器。-19-基于IGBT的无触点自动有载调压变压器