多重化整流技术.doc

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1、如何确定最佳的多重化重数?一、多重化技术多重化整流电路是指将儿个整流电路多重联结。整流电路多重化的主要目的包括两个方而，一是可以使装置总体的功率容量大，二是能够减少整流装置所产生的谐波和无功功率对电网的干扰。其实这两者之间是有关联的，随着整流装置功率的进一步加大，它所产生的谐波、无功功率等对电网的干扰也随之加大，为减轻干扰，可采用多重化整流电路减少交流侧输入电流谐波，而对晶闸管多重整流电路采用顺序控制的方法可提高功率因数。将多个方波进行叠加，以消除次数较低的谐波，从而得到接近正弦波的阶梯波。可以想象，重数越多，阶梯波就越接近正弦波，不过电路结构也越复余。多重化技术是大容量变流器提高功

2、率因数和减少谐波的主要方法。如果要求总功率因数为1,甚至提供超前的无功功率，则一般需使用关断器件的变流器。对于电流型变流器，多重化技术就是将方波电流叠加，使得输入电流为接近止弦的阶梯波，或提高功率因数。其连接方式有吊联和并联多重化，而控制方式则有移相、顺序控制、非对称控制和滞后超前控制多垂化等几种形式。对于电压型变流器,必须用连接电感和交流电源相连，大都用移相多重化，将方波叠加，使其在网侧产牛接近正弦的阶梯波电压，且与电源电压保持适当的相位关系，从而使输入电流为与电源电压同相位的正弦波。如果需要，可以控制输入电流的相位，使变流器能对无功功率进行补偿。二'举例说明：(1)多重化逆变器采

3、用基频方波调制(FFM)方式，用低频开关器件实现高压大容量输出，有效减小开关损耗。根据所用输出变压器及其连接方式和单元逆变桥结构不同可分为3大类，如下图：如何确定最佳的多重化重数?一、多重化技术多重化整流电路是指将儿个整流电路多重联结。整流电路多重化的主要目的包括两个方而，一是可以使装置总体的功率容量大，二是能够减少整流装置所产生的谐波和无功功率对电网的干扰。其实这两者之间是有关联的，随着整流装置功率的进一步加大，它所产生的谐波、无功功率等对电网的干扰也随之加大，为减轻干扰，可采用多重化整流电路减少交流侧输入电流谐波，而对晶闸管多重整流电路采用顺序控制的方法可提高功率因数。将多个方波

4、进行叠加，以消除次数较低的谐波，从而得到接近正弦波的阶梯波。可以想象，重数越多，阶梯波就越接近正弦波，不过电路结构也越复余。多重化技术是大容量变流器提高功率因数和减少谐波的主要方法。如果要求总功率因数为1,甚至提供超前的无功功率，则一般需使用关断器件的变流器。对于电流型变流器，多重化技术就是将方波电流叠加，使得输入电流为接近止弦的阶梯波，或提高功率因数。其连接方式有吊联和并联多重化，而控制方式则有移相、顺序控制、非对称控制和滞后超前控制多垂化等几种形式。对于电压型变流器,必须用连接电感和交流电源相连，大都用移相多重化，将方波叠加，使其在网侧产牛接近正弦的阶梯波电压，且与电源电压保持适

5、当的相位关系，从而使输入电流为与电源电压同相位的正弦波。如果需要，可以控制输入电流的相位，使变流器能对无功功率进行补偿。二'举例说明：(1)多重化逆变器采用基频方波调制(FFM)方式，用低频开关器件实现高压大容量输出，有效减小开关损耗。根据所用输出变压器及其连接方式和单元逆变桥结构不同可分为3大类，如下图：三(a)曲折变圧器多霓叠加方式M(2iM叫""叫"•IN“("•IN£“a/tUVL心心亠■

6、_TYYYY—j_mmi—mnr_9)两电平三承相逆受桥(b)变通变圧妙多盧費加方式(Q)普分姐多玄受加方式1Zz"□L£吝1■Zzb-C一7.71(e)三电平三单相連变桥⑴两电平在相逆

7、变桥2"T本2

8、S2T(Q三电平三相連交桥第1类将图1(a)中各单元逆变桥代之以图1(d)〜@)所示两/三电平逆变桥构成4种曲折变压器吊联型多重化逆变器，重数m可为奇数和偶数，相邻两个单元逆变桥的控制信号相位互差/3mrado第2类将图1(d)〜(g)所示两/三电平逆变桥作为图1(b)中的单元逆变桥构成4种普通变压器串联型多重化逆变器，重数m须为偶数，相邻两个单元逆变桥的控制信号相位互差/3mrado第3类将图1(d)〜(g)两/三电平逆变桥作为图1(c)中的单元逆变桥构成4种普通变压器分组串联型多重化逆变器，重数m须为偶数；每相邻两个单元逆变桥为一组，相邻两组间的相位移为/3mra

9、d,同一组内两个单元逆变桥的控制信号相位互差rad0(2)输出电压谐波分析设逆变器各开关管的驱动信号为50Hz的方波，肓流侧电容电压为Ud,则图1中4种逆变桥(相对于交流侧中点)的输出相电压波形见图2。"・(Dt(■)两电平单相桥图2四种逆变桥输出相电压波形经傅氏级数分解得各逆变桥输出相屯压基波及n次谐波幅值表达式为:4Scos"Q/”h.M=1,3,5,…两电平单相桥4C/d(cos(nfii)+cosfnfii))/nn=1,3,5,…三电平单相桥2U