一种基于改进双二极管脉波倍增电路的串联型24脉波整流器

为了在不增加串联型12脉波整流器中移相变压器复杂度的前提下,有效地抑制整流器的输入电流谐波,该文提出一种基于改进双二极管脉波倍增电路(improved dual-diode pulse-doubling circuit,IDPC)的串联型24脉波整流器。提出的IDPC被安装在整流器的直流侧并由单相自耦变压器、平衡电抗器、2个电容器和2个辅助二极管组成。IDPC中的辅助二极管根据整流器中2个三相整流桥的输出电压和单相自耦变压器绕组电压之间的关系交替导通,使IDPC周期性工作在3种模态下,然后根据交直流侧电压和电流关系将整流器的脉波数从12增加到24,使得输入电流的THD减小为原来的二分之一,有效地抑制输入电流谐波。因IDPC中磁性器件的总容量仅为输出功率的2.35%,辅助二极管的电流应力仅为输出电流的6.8%,提出的方案具有电路结构简单、容量小,成本低和导通损耗小的优点。与类似结构相比,提出的整流器在中高压工业场合具有更好的应用前景。搭建了一台输出功率为1 kW的实验样机,实验结果验证了理论分析的有效性和正确性。

海上风电经24脉动二极管整流器送出系统的交流滤波器优化配置

整流站采用二极管整流器能够提升远距离大容量海上风电直流送出系统的经济性和可靠性。提出了基于24脉动二极管整流器的海上风电并网系统中交流滤波器的优化配置方法。首先,明确了基于24脉动二极管整流器的海上风电送出系统结构,阐述了24脉动二极管整流器的基本原理。然后,计算了24脉动二极管整流器的无功功率需求,对于24脉动二极管整流器,可以将设计复杂的交流滤波器简化为电容器,通过对有功功率变化范围内不同容量电容器滤波效果进行扫描,提出了综合考虑滤波效果和滤波器容量的交流滤波器无功容量优化方法。最后,在PSCAD/EMTDC中对基于24脉动二极管整流器的海上风电送出测试系统进行了谐波分析和交流滤波器优化设计。

一种直流侧使用低损耗无源脉波倍增电路的并联型24脉波整流器

传统无源式抽头平衡变换器虽然可以降低12脉波整流器的网侧电流总谐波畸变率,但其抽头与负载回路串联引起的高损耗问题严重制约了该方法在大功率整流场合的应用。为此,提出一种损耗低、易于实现的无源谐波抑制方案。该方案仅需在12脉波整流器的直流侧配置两个具有对称结构的双抽头平衡变换器,利用辅助二极管调制原理产生的方波电流,将整流器的脉波数由12倍增至24倍。与无源式两抽头平衡变换器相比,所提方案在实现相同的谐波抑制效果前提下,降低辅助二极管电流有效值至2%。所提方案具有鲁棒性强、损耗低和易于实现的优点,更适合应用于低压大电流场合。

基于脉波倍增的新型24脉TRU可靠性分析与试验

提出了采用小容量半桥辅助电路与12脉变压器、2组整流桥构成多电飞机24脉变压整流器(TRU)的方法。该方法利用半桥辅助电路向12脉波直流电压母线注入电压纹波,实现脉波倍增,构成结构简单、变压器质量轻、整流桥少的24脉TRU,达到简化变压器结构、降低变压器质量,以及降低整流桥数量的目的。分析了拓扑工作模态,推导了输入输出变量表达式,设计了辅助电路,开展了辅助变压器变比优化设计和样机试验等工作;研究了机载TRU的失效率预计方法,针对55℃环境温度的典型情况,开展了新型TRU和常规24脉TRU的失效率预计比较研究。结果表明,所提出的24脉TRU不但结构简单、质量轻,且具有良好的输入输出性能和较低的失效率。

地铁24脉波整流机组的仿真及谐波电流分析

牵引地铁列车的直流电动机广泛使用24脉波整流机组提供的直流电源。分析了24脉波整流机组的工作原理,利用MATLAB-SIMULINK工具箱搭建24脉波整流机组仿真模型;采用傅里叶级数从理论上分析了电网侧和直流侧谐波电流,且通过仿真分析,更加直观地体现了电网侧和直流侧谐波电流特点。结果表明:采用24脉波整流机组,网侧电流谐波含量大大降低,减少了对电网的污染,同时输出直流电压的纹波系数较小,从而体现了地铁直流牵引供电系统中采用24脉波整流机组的优越性。

航空用24脉波自耦变压整流装置的研究

从抑制谐波电流和减小体积质量的目的出发,设计了基于星形连接自耦变压器的24脉波自耦变压整流装置(ATRU),提出了采用4组相间变压器并联整流桥输出的方法来简化电路。介绍了ATRU的工作原理,分析了整流电路的等效容量。对相间变压器的结构和工作机理进行了详细分析。在Saber仿真的基础上,研制了一台18 k W ATRU原理样机。实验结果表明改进了相间变压器的24脉波ATRU不仅能够保证各个整流桥独立工作,降低输入电流的总谐波畸变,而且通过降低整流装置的等效容量,有效减小了其体积和质量,简化了电路结构。

24脉波移相整流变压器技术研究综述

在解决大功率电力系统整流谐波问题方面,多脉波整流技术因其谐波抑制率高、设备成本低和运行可靠性高而具有显著优势.然而,随着电力系统的谐波控制标准不断提升,特别是在解决城市轨道交通直流牵引供电系统谐波方面,传统的12脉波整流器难以有效解决输出高品质稳定直流电的问题.在介绍24脉波整流技术的原理及分类的基础上,分别就基于隔离型、自耦型、直线式和圆形变压器的24脉波整流器移相变换原理、拓扑结构及性能特点进行了对比分析,探讨了柱式、直线式和圆形移相变压整流器在铁磁结构、绕组布设和匝数计算等方面的差异.

基于PSCAD/EMTDC的24脉波整流器模型研究

研究了24脉波整流器的基本原理和基本结构,基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,提出利用自耦变压器和三绕组变压器接线方式实现移相,并建立不同结构下24脉波整流器的模型。仿真结果显示整流波形与谐波与理论一致,模型具有实用价值。

无平衡电抗器24脉自耦变压整流技术研究

提出了一种利用电压矢量合成的无平衡电抗器24脉自耦变压整流器拓扑结构,自耦变压器每相5个绕组,根据不同绕组之间叠加的电压矢量使4组整流桥在同一时刻只有两个二极管导通,并将电压矢量差值最大的线电压送至输出端,主整流桥与辅整流桥根据不同时区主辅电压矢量的合成依次自然换向,不对称的输出电压矢量构成形式使整流桥可直接并联输出24脉波直流电压.论文推导了自耦变压器的匝比、系统输入电流表达式及输出电压表达式,并通过对网侧电流谐波含量及变压器等效容量的计算分析了系统的性能,最后通过仿真以及实验验证了设计的合理性.

24脉波整流器外特性仿真及其在城市轨道交通中的应用

建立了24脉波整流器的电路模型,分析了其多区段外特性,并将其外特性曲线应用到城市轨道交通供电仿真软件中。仿真和试验表明,该仿真建模计算精确度高,工程实用性强。

220kV级单机24脉波融冰整流变压器

本文中作者分析了220kV融冰整流变压器的特点,对单机输出24脉波方式及阀侧输出两挡电压的实现方式进行了分析。

城轨(地铁)24脉波牵引供电系统分析

对目前城市轨道交通中比较先进的24脉波整流供电系统结构原理进行分析,通过计算得出理想情况下移相变压器各绕组匝数与移相角度θ之间的关系.然后利用傅里叶变换推导出m脉波整流电路输出量的一般公式,通过将m脉波整流电路输出量的电压纹波因数γu进行对比,可知m越大时,γu越小,从而得出24脉波整流电路在抑制谐波方面的作用显著.

应用于轨道交通中24脉波自耦变压整流器的仿真研究

整流器在轨道交通中应用非常普遍,但是整流器件的强非线性会使其对电网注入大量谐波。为了减少谐波电流对电力系统产生的影响,提出一种新型24脉波整流方式来抑制谐波。分析了多脉波整流技术的谐波抑制原理、自耦变压器的结构和等效容量,网侧输入电流几个方面的内容。得出自耦变压器网侧输入电流具有良好的波形质量,其等效容量远小于输出功率的特点。最后利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC搭建了该24脉波整流电路在轨道交通中的仿真模型。仿真结果验证了该模型应用于轨道交通中的适用性。

城轨1500V24脉波整流二极管配置分析

结合相关工程经验,根据变流技术的规定,分析了地铁供电系统24脉波整流二极管的配置要求并进行了理论计算,阐述了不同主要元器件配置对设备和工程的影响。

基于外延三角形接线的24脉波整流变压器分析

针对轨道交通供电系统的谐波问题,提出利用24脉波整流变压器是从根本上解决谐波的最好方式之一。详述了谐波的大小和整流的关系,从理论上解释了采用24脉波整流的意义。在此基础上,分析了24脉波整流变压器的工作原理,重点分析了移相7.5°的原理与接线方式。研究了如何选取外延匝数的理论公式,并指出其存在的问题。分析了24脉波整流各相序的电压矢量图,画出了24脉波的输出波形图。

基于变压器延边三角形接法的城轨24脉波整流机组的研究

分析了城轨交通牵引供电系统中基于移相整流变压器网侧绕组延边三角形接法的24脉波整流机组工作机理,对移相变压器的移相及其对网侧电流谐波相消进行了公式推导。基于Matlab/Simulink构建城轨24脉波整流机组模型并仿真。对整流机组网侧和直流侧的电流谐波进行FFT分析,得出其分布规律,验证了所推导的谐波电流相消公式的正确性。最后对整流机组输出的直流电压纹波系数进行计算,计算结果表明其输出的直流电压能够满足牵引网直流母线电压所需的供电质量要求。

背景谐波对24脉整流器电能质量发射特性影响研究

背景谐波电压是谐波研究中的一个重要特征参数,在工程应用中,背景谐波电压对供用电设备安全稳定运行的影响不可忽视。首先介绍了轨道交通广泛采用的24脉整流器的工作原理,从理论推导和建模仿真2方面验证了理想条件下整流器电能质量发射特性。在上述模型基础上,研究了5次、11次背景谐波电压对整流器谐波发射特性和功率特性的影响;最后利用工程实测数据对研究结果进行了验证,对轨道交通负荷接入电网的电源点选择以及电能质量治理具有指导意义。

基于调制理论的24脉波整流机组直流侧谐波分析

目前国内大部分的城市轨道交通牵引变电所是采用24脉波整流机组对从降压变电所中所引入的交流电源进行整流。分析了24脉波整流机组的工作机理并对调制理论的基本原理作了简要阐述;从三相全桥6脉波整流电路出发,逐步推导出了不考虑换相角时的24脉波整流机组电压电流开关函数;在此基础上基于调制理论和时域FFT分析方法对理想状态下的24脉波整流机组的直流侧特征谐波进行了理论分析;最后在Matlab/Simulink中建立了仿真模型,验证了基于调制理论分析的直流侧特征谐波分布的正确性和有效性,从而为24脉波整流机组的交直流谐波分析提供了一种新的途径。

24脉波自耦变压器整流器与工频UPS改革

介绍了24脉波自耦变压器整流器的基本工作原理和工频UPS的改革方法。

城市轨道交通24脉波整流机组的机理分析

本文分析了城市轨道交通牵引供电系统中24脉波整流机组的接线方式和工作原理,并利用MATLAB/SIMULINK对24脉波整流机组进行仿真分析。采用傅立叶级数分析了交直流侧谐波,结果表明:24脉波整流机组,不仅能够有效减少对电网的污染,而且可以降低输出直流电压的纹波系数。