電子電力變壓器-閱讀頁
2025-07-08 22:56本頁面
【正文】 方案。目前采用的常規(guī)整流環(huán)節(jié)多為二極管不控整流或者晶閘管相控整流電路，因而對(duì)電網(wǎng)注入了大量的諧波以及無功，造成了嚴(yán)重的電網(wǎng)“污染”。同時(shí)，和晶閘管相控整流器一樣，其輸出直流電壓也可控。~為6個(gè)有反并聯(lián)二極管的自關(guān)斷器件。則理想的交流——直流變換應(yīng)該是 （23）式中是交流電源流入雙向變換器的電流有效值。理想的三相橋變換器交流側(cè)相電壓應(yīng)是： （24）式中是三相橋式交流輸入端相電壓有效值，δ是落后的相位落后角。 (27) (28)如果忽略電阻R，則 (29)無功電流 (210) (211)有功電流 復(fù)數(shù)功率的定義是：電壓矢量與電流共軛矢量的乘積。當(dāng)變換器交流輸入端電壓滯后于時(shí)，即滯后角δ為正值時(shí)，式（）、式（）的有功電流為正值，P為正，表示交流電源輸出有功功率，經(jīng)AC/DC變換器輸出直流電能給直流負(fù)載，變換器工作于整流狀態(tài)；反之當(dāng)變換器交流輸入端電壓的相位超前時(shí)，那時(shí)滯后角δ為負(fù)值，為負(fù)值，P為負(fù)，表示交流電源輸入有功功率，即AC/DC變換器將直流電源電能變?yōu)榻涣麟娔芊此徒o交流電源，變換器工作于逆變狀態(tài)。當(dāng)電壓較小，時(shí)，為正，Q為正，即交流電源向AC/DC變換器輸出感性（滯后）無功功率、無功功率，或交流電源從AC/DC變換器輸入容性（超前）無功電流、無功功率。電壓數(shù)值高的電源才有可能向電壓低的電源輸出滯后的感性無功電流和感性無功功率Q。，輸出直流電壓的大小取決于有功功率P與負(fù)載消耗的功率之間的平穩(wěn)關(guān)系，增大P，自然升高，反之，降低，在一定的負(fù)載情況，保持P恒定，隨之恒定不變，調(diào)節(jié)P也就調(diào)節(jié)控制了輸出電壓。中間隔離級(jí)由中頻干式變壓器充當(dāng)，中頻隔離變壓器不僅要完成高、低壓的隔離，還要實(shí)現(xiàn)降壓變換。其原方有多個(gè)輸入繞組，數(shù)量與輸入級(jí)串聯(lián)的功率模塊數(shù)匹配，副方只有一個(gè)繞組。因此，變壓器的體積與f、J、成反比: （216）因此當(dāng)電流密度和磁通密度一定的時(shí)候，提高工作頻率可以大大減小高頻變壓器的體積和重量，從而減小了電子電力變壓器的體積和重量[8]。由上式可見頻率的升高會(huì)引起鐵芯損耗的增加，為了減少損耗，需要降低磁通密。在這里，我們選用的工作頻率為1kHz左右。非晶材料磁強(qiáng)(～)、軟磁性能優(yōu)于硅鋼片。非晶材料主要有鐵基非晶合金、鐵鎳基非晶合、鐵基納米合金(超微晶合金)等，其特點(diǎn)有：高強(qiáng)韌性，優(yōu)良的磁性及靈活的處理藝。由于從中間隔離級(jí)來的信號(hào)是中頻方波，因此輸出級(jí)的整流環(huán)節(jié)有兩種選擇：當(dāng)EPT用于功率雙向流動(dòng)的場(chǎng)合，利用IGBT與反并聯(lián)二極管來實(shí)現(xiàn)；當(dāng)EPT用于功率單相流動(dòng)的場(chǎng)合，利用普通(快速)二極管不控整流即可獲得很好的變換效果。輸出級(jí)逆變環(huán)節(jié)采用電壓型單相全橋逆變電路。、有驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，、無驅(qū)動(dòng)信號(hào)。如果在0到期間，、有驅(qū)動(dòng)信號(hào)，、截止，則輸出電壓。因此，輸出電壓是寬的方波電壓，幅值為。沖量等效原理表明：大小，波形不相同的窄脈沖變量作用于慣性系統(tǒng)時(shí)，只要它們的沖量，即變量對(duì)時(shí)間的積分相等，其作用效果基本相同。，將圖中正弦波電壓的上半波所圍成的區(qū)域分為A—E五個(gè)部分，當(dāng)其面積與圖中斷續(xù)的直流電壓與時(shí)間軸圍成的5個(gè)區(qū)域面積分別相等時(shí)，可以認(rèn)為) 與等價(jià)。脈波數(shù)越多，不連續(xù)的多脈波電壓就越等效于正弦電壓。令每個(gè)正弦波周期內(nèi)窄脈沖的數(shù)量為N，分析和計(jì)算表明，形如的SPWM波中最低次諧波的階數(shù)為N3。本章研究了電子電力變壓器的基本原理，比較了幾種EPT的實(shí)現(xiàn)方案，在此基礎(chǔ)上提出了一種新的三級(jí)結(jié)構(gòu)的EPT實(shí)現(xiàn)方案，它包括輸入級(jí)，中間隔離級(jí)和輸出級(jí)。3電子電力變壓器相關(guān)問題研究隨著電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)越來越高，而電力電子器件的耐壓等級(jí)遠(yuǎn)低于系統(tǒng)的電壓水平，因此在許多場(chǎng)合電力電子器件不能直接應(yīng)用于電力系統(tǒng)，必須通過串聯(lián)來實(shí)現(xiàn)。因而IGBT直接串聯(lián)使用難度較大。目前電力電子裝置中較少使用IGBT直接串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。 EPT一次側(cè)結(jié)構(gòu)圖多個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的ACDCAC變流模塊的交流輸入級(jí)聯(lián)在一起，因此交流輸入電壓，是每個(gè)獨(dú)立變流模塊交流輸入電壓的n倍。當(dāng)每個(gè)模塊的直流參考電壓相同時(shí)。由此可見模塊串聯(lián)結(jié)構(gòu)具有很好的電壓均分能力。但是，這種技術(shù)方案具有高供電電能質(zhì)量、高供電可靠性以及適合大功率傳輸?shù)韧怀鰞?yōu)點(diǎn)
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