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《新型三相四线桥斩控式整流器及控制方式研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第卷第期西!∀#∃塑安交通大学学报·%&年月‘,+∋0,(1(+2)+034∗5016789%&∋()∗+,−(./#新型三相四线桥斩控式整流器及控制方式研究张杭王汝文杨伟:电气工程学院;摘要介绍了三相四线桥斩控式整流电路及其最佳输入控制模式和最佳输出控制模式,并将其与相控式整流电路进行了比较∃实验表明,它有效地解决了相控式整流电∃路存在的功率因数低、对电网干扰大和输出波形差等缺卢、<关键词整流器优化控制功率因数<中国图书资料分类法分类号17=>%〔&〕(序言,,电力电子技术的飞速发展使得电力电子设备得到了日益广泛的应用为社会带来了
2、巨大经济效益,然而目前广泛使用的整流器仍采用晶闸管相控方式进行电能变换∃由于整流器输出,,8因而整流8电压的调节是通过控制晶闸管的触发迟后角实现的器功率因数随角变化尤其在深控状态下,其功率因数很低∃同时,电网侧电流含有大量高次谐波,给电网造成严重污染,供电质量受到影响∃如何提高整流器功率因数,改善整流器输入电流波形,已成为人们普遍关注的问题∃本文将介绍一新型三相四线桥斩控式整流电路和它的两种优化控制模式∃<电网侧功率因数分析,整流器,,对电网而言是一非线性负载因而其输入电压可认为是正弦波输入电流为非正弦周期波∃则输入的有功功率为?≅)%#Α∀Β<#
3、沪:%;,,、,,,,其中)0为输入电压和电流的基波分量必为输入电压与电流的基波分量相位差它说明仅有基波电压和电流产生有功功率∃Χ#<一一∃,,·<%Δ<%>收到日期=%&张杭男年月生电机电器及其控制系副教授Δ西安交通大学学报弟卷功率因数为尸<一Ε∀ΒΦ,今:;∋%,,了Γ0为输入基波电流有效值与总有效值之比称为整流器输入电流波形的畸变因数它反映了输入电流中基波正弦量所占的比率,记作Η<∃则?.≅,Α∀Β%Η必:;,,,该式说明整流器输入侧功率因数仅与基波功率角必和输入电流畸变因数Η有关改善输入电流波形ΗΦ增加;和必%减小均可使功
4、率因数尸.提高∃:,。8<而在相控式整流电路中由于其输出电压)与触发角存在如下关系Χ<。Α∀Β8)≅Ι)8Φ且一沪:其中Ι为整流系数;:=;,,,∃在。8%尸.输出电压)很小的深控状态下变大必增加导致功率因数下降。,由于此电路存在输出电压)调节时影响功率因数尸.的固有缺点本文提出了如下电路∃%电路结构及控制原理%∃%主电路该电路是由全控开关器件大功—率双极晶体管ϑ∋1构成的三相四线桥整流器:图%;∃该电路与三相桥相控式<整流电路比较具有以下优点从%;可使得表达式:;中的畸变因数)ΕΗ‘Ε,调节与基波功率因数∀Β必的调节分离,实现功率因数的最佳控制
5、∃;使得功率因数控制与输出电压调节无关∃由于采用ϑ∋1构成电路,从而器件的导通与关断不受电网电压的影,响可更方便地按照人们的控制意愿完图%三相四线桥斩控式整流电路成电能变换∃;可做到输入电流波形为真正?,∃5Κ7波:正弦脉宽调制波;见图经滤波器后可方便地将其中高次谐波滤除,使得电网波形达到正弦,减少整流器对电网干扰∃Λ,,“”,=;中性点桥臂&&的增加使得输出电压组合相数目增加有利于改善输出电压波形∃,。“”,%Μ、。:图;输出电压)不仅可由线电压组合而成而且增加了六相相电压):5&导通;):&&。、。、,、。。,。,导通;Ν一)一Ν和一Ν
6、使得输出电压Ν的组成可选相增加一倍有利于输出优化控制∃&;有利于输入电流的优化控制∃>;有利于控制模式变化,以适应多种用途∃第期<张杭等新型三相四线桥斩控式整流器及控制方式研究%∃最佳输人控制模式整流器<输入的最佳控制应是指功率因数高,输入电流谐波小,减小对电网造成的公害∃、,,由表达式:;看出就是要使必最小了最大的Θ一Γ控制方式∃采用全控器件ϑ∋1后,输入电压和入吞六六魂Γ%,输入电流的基波相位差沪易于做到必一Δ:甚∃,,%,一致可实现沪ΟΔ;当必。时Π.一Λ此时输入电流畸变因数Η,越大,则功率因数尸.越大∃选择希望输入的相电压和相电流波形如图
7、∃奎若择、图输入电压输入电流波形图选1,5?Κ7的同步波3与输入电压同相位则得到的输入电流Ρ,即与输入电压同相,沪,一Δ∃同步波超前或滞后输入电压,即可得到超前或滞后的功率因数∃此控制方式可方便地调整功率因数,使之达到最佳工作模式∃<输入电流的5?Κ7波并非为Η最大的电流波形,但它具有便于滤波的优点,因而被采用∃−“”竞通的出现与克服,“”当整流器为三相输入时分析其输入电流波形的图竞通示意图<:取其中;;,调制规律时发现区间为代表:图在,’’”∋一‘”一尸、’要’,’、,囚Σ丁ΣΣ户一Σ、一Σ一Σ一丁,1。,,Τ#、Τ<相ϑ相电流同步波33的正
8、半周若选择同一三角波进行调制则在等各段存在有,<,,%<相ϑ相两只开关元件凡5同时导通的要求而从主电路图%中可看出&&两只
