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1、24脉波整流的变压器理论分析与设计马西庚,李超,白丽娜(中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东东营257061)TheoreticalAnalysisandDesignof24PluseRectificationTransformerMAXigeng,LIChao,BAILina(CollegeofInformationandControlEngineering,ChinaUniversityofPetroleum,Dongying257061,China)摘要:介绍了多脉波整流变压器移相
2、的实现以移相绕组与主绕组联结方式有3种,曲折形、六边形[3]及延边三角形电压、移相角及匝数的计算方法,分析和延边三角形.本文采用延边三角形接法.了基于此变压器的24脉波整流器的工作原理及特1三角形延长联接方式性,并利用Matlab/Simulink仿真验证了其有效性.关键词:延边三角形;24脉波整流;分析;仿真三角形延长联接方式的矢量和结构分别如图1中图分类号:TM422和图2所示.移相变压器原边接成三角形,副边有2文献标识码:A组绕组.以第1组绕组为例,每相绕组均取一部分文章编号:10012257(2
3、010)09001603k2接成三角形,另一部分绕组k1为三角形的延伸,Abstract:Inthefirstplace,thispaperintro输出电压Ua,Ub,Uc分别为三相三角形绕组电111ducestherealizationofphaseshiftingofthemultipulseconvertertransformerandthemethodforcalculatingstretchtrianglevoltage,phaseshiftingangleandthenumb
4、erofwindings.Inthesecondplace,thispaperanalysesandsimulatesthe24pluserectificationsystembasedonthistransformer.Atlast,theexperimentresultsverifyitsfeasibility.Keywords:stretchtriangle;24pulserectification;analysis;simulation0引言随着开关电源设备功率的增大,这种不可控整流装置
5、给电网及其它用电设备带来许多危害,对电[1]网产生严重的谐波污染.在几十千瓦甚至上百千瓦的大功率场合下,往往采用多脉波整流技术,即采用增加整流器的输入相数的方法,抑制甚至完全消除输入电流中某些特定次数的谐波,如12脉波、18[2]脉波、甚至24脉波以上的多脉波整流电路.这可以通过移相的方法来解决,移相的目的是使整流变压器二次绕组的同名端线电压之间有一个相位移.收稿日期:20100510基金项目:山东省科技攻关重大专项(2005GG2107002)16机械与电子2010(9)压与其对应延伸绕组电压
6、的矢量和,超前输入电压Ua,Ub,Uc为.副边第2组绕组也是由三角形绕组及其延伸绕组构成,但其接法略有不同,输出电压Ua2,Ub2,Uc2分别滞后输入电压Ua,Ub,Uc为.因此,Ua,Ub,Uc与Ua,Ub,Uc分别相差2.此变压111222器副边绕组匝数相等,阻抗相等,由其供电的2个三[4]相二极管整流桥,可以很好地平均分担负载电流.图1中,k1为移相绕组电压,k2为主绕组电压,U2为合成线电压.令移相后的合成相电压为1",则根据三角形正弦定律,可得:k1=sin
7、/sin150=2sink2=3sin(30-)/sin150图324脉波整流电路变压器联接结构=23sin(30-)k1=2sin7.5=0.2611U2=sin120/sin150=3三角形绕组k2为:2基于延边三角形的多脉波整流原理k2=23sin22.5=1.32572.1基于延边三角形移相的12脉波整流技术对于每组的第3组和第4组,图1中的=对于12脉波整流,图1中的=15,Ua1,Ub1,225.[5]延长绕组k3为:Uc1与Ua2,Ub2,Uc
8、2分别相差30.2个三相二极管k3=2sin22.5=0.7654整流桥分别由ia,ib,ic;ia,ib,ic供电.111222三角形绕组k4为:延长绕组k1为:k1=2sin15=0.5176k4=23sin7.5=0.4522三角形绕组k2为:4组的合成电压U2都为:k2=23sin15=0.8966U2=3合成电压U2为:即对于24脉波整流电路,假设要求移相变压器U2=3的输出相电压为1",匝
