长距离供电线路波反射的研究

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1、摘要在现代的工业、交通、国防和生活等领域中，大量需要各种类型的电力变换装胃和变换系统，使用电设备处于各自理想的最佳工作状态，或满足用电负载的特殊情况要求，以获得最大的技术经济效益。采用变频器供电就是其中的方法之一。但是，由于电动机与PWM逆变器经常安装在不同的位置，需要较长的电缆线把PWM逆变器输出的脉冲信号传输到电动机的接线端，在逆变器和电动机之间采用长电缆连接时，会发生波反射现象，导致高频阻尼过电压振荡，致使传输电缆和电动机绝缘老化，甚至造成电动机的绝缘在短时间内被击穿等事故，这是PWM逆变器驱动电动机采用长线电

2、缆所产生的负面效应。本文基于传输线理论，在分析高频PWM脉冲波在电缆上的传输及反射过程基础上，分析负载端过电压产生机理及对系统的危害；通过仿真和模拟实验的方法，分析变频器输}}{电压波形的上升下降时间、供电电缆的长度、供电电缆的波阻抗及系统负载大小对过电压产生的影响。针对上述几个方面对过电压的影响，文章分析了几种抑制过电压的措施，并对在负载端并联阻抗匹配网络和逆变器端加LRC滤波器的方法进行了仿真研究，该两种方法均有较好的抑制效果。关键词：PWM脉冲；传输线；特性阻抗；过电压ABSTRACTWangFeng(Cont

3、rolEngineering)DirectedbyMaWenzhongWithminiaturization，multi．functionandhigh-performanceofinverters，especiallytotaldigitalizationofcontrolscheme，theflexibilityandadaptabilityofinvertersareimprovedcontinuously．Therefore，invertersareusedinmodemindustrymorewidely．

4、Now．almostallinvertersusePWMcontroltechnologies．However,somenotableadverseeffectsarefoundinthewideapplicationsofPWMinverters．Firstly，longcablebetweenPWMinvertersandmotorsleadstoover-voltageatmotorterminals，whichstressesonwindinginsulations．Secondly，voltagesourc

5、ePWMinvertersgeneratehigh丘equencycommon-modevoltage，whichinduceshighshaftvoltage，leadstobearingcurrent，andresultsinprematurebearingfailure．Therefore，investigatingtheadverseeffectsofPWMinvertersanditscountermeasureshasimportantsignificance．Inordertosuppressthead

6、verseeffectsandimprovethereliability，inverteroutputfiltersandcorrelativetechniquesofACvariablefrequencydrivesystemareinvestigatedinthisthesis．Inaccordingtotheaboveanalysisoftheory，passivefilteringtechniquestoeliminateover-voltageatmotorterminalsareinvestigated，

7、includingmotorterminalfiltersandinverteroutputfilters．Motorterminalfiltersareinstalledatmotorterminals，whichcaneffectivelyreduceover-voltageandcannotbeusedwhenmotorterminalconnectionsarenotaccessible．Inverteroutputfiltersarelocatedatinverteroutputterminals．This

8、paperusingtransmissionlinetheory，inverteroutputPWMvoltagesareconsideredastravelingwavesonthelongcables．Duetothedistributedparametersandhighdu／dt，voltagetravelingwavesarerefl