Using active inter-phase reactor (AIPR), multi-pulse rectifier (MPR) theoretically has the ability to suppress current harmonics in AC side efficiently. However, DC side output performance of MPR dose not improves. In addition, application effect of AIPR is severely restricted by actual operating conditions, especially its load adaptability. In order to enhance MPR technology level and expand its application scope, a new research method, including using novel hybrid AIPR structure and transforming harmonic energy which is extracted intensively from MPR, is proposed. Firstly, coupling relationship of the electric and magnetic parameters of rectification system on both AC and DC side and changes regulation of instantaneous energy will be analyzed deeply. Influence of composition and ratio of active and passive reactive balance modes will be studied to obtain optimization design method of hybrid AIPR. Secondly, in order to extend load adaptability and enhance output regulation, a method of suppressing output current ripple by using the harmonic energy will be presented. Finally, influence of harmonic energy, which is extracted from AIPR and transformed to compensation current to suppress output current, on MPR system will be analyzed to obtain optimization design method of compensation current. On the basis of research mentioned above, the scientific basis for analyzing and designing new MPR system could be provided, which can help to expand MPR application scope.
有源平衡电抗(AIPR)技术对大功率工频整流器的网侧电流谐波具有高效抑制作用,但对输出性能并无改善,且其应用效果受负载适应能力的严重制约。为此,申请者在前期研究基础上,从AIPR的构成和能量变换方法两个方面,提出了旨在综合提升多脉波整流技术水平并拓展其应用范围的研究方案。从准确描述和深入分析整流系统电、磁物理量的耦合关系和瞬时能量流的变化规律入手,研究有源与无源平衡电抗技术的混合方式、环流配比,给出混合式AIPR的优化设计方法;研究利用谐波对应能量主动平抑输出电流纹波的条件和实现方法,证实其提高系统效率和输出品质的作用效能,为突破大电感负载适用限制开辟新的技术途径;研究将谐波对应能量转化为补偿电流过程中,其对系统性能的综合影响,给出补偿电流的优化设计方法。夯实新型多脉波整流技术的应用基础,进一步拓展该技术的应用领域。
项目主要研究多脉波整流的直流侧谐波抑制方法,即通过控制直流侧平衡电抗器环流来抑制交流侧电流谐波,重点围绕无需变换器的无源抑制、需要高频变换器注入环流的有源抑制以及结合两者的混合抑制方法展开研究。提出了带有副边整流绕组的平衡电抗器结构,并给出了其优化设计方法,通过其对整流输出电压的钳位改变了平衡电抗器的环流,实现了脉波数的倍增;提出了原边为抽头变换器、副边为整流绕组的平衡电抗器结构,研究了抽头变比、原副边匝比对谐波抑制效果和整流输出电压纹波的影响规律,给出了多抽头时需引入的开关管动作规律,形成了变比、匝比、开关动作的综合优化方法,证实了其提高系统效率和输出品质的作用效能;分析了平衡电抗器环流对系统换相过程的影响,解释了平衡电抗器在抑制谐波时对电压陷波的改善作用,明确了消除网侧电流谐波与电压陷波条件的一致性;分析了多种无源抑制结构与高频变换器注入环流相结合时的混合方式、电流补偿方式以及环流配比,兼顾系统复杂性和电流补偿的可实现性,研究了基于双抽头变换器与高频变换器注入环流相结合的混合式谐波抑制方法,给出了混合式平衡电抗器的优化设计方法和高频变换器注入环流即补偿电流的优化设计方法。项目的研究开辟了多脉波整流直流侧混合型谐波抑制的技术途径,夯实其应用基础,进一步拓展了该技术的应用领域。
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数据更新时间:2023-05-31
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