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双反星形整流电路并联运行环流分析

双反星形整流电路并联运行环流分析

点击数:7527 次   录入时间:03-04 11:59:32   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘
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由以上的计算结果可知,无论是图3(a)或者图3(b),三次和九次谐波电压产生的环流不流过Lp,只在本组整流电路的两支路内流动,与两组整流电路之间的环流无关。六次谐波电压产生的环流全部流过Lp,而不在本组整流电路之间流动,是两组整流电路之间环流的组成部分。

4平衡电抗器电感量和环流计算

把以上所计算的各次谐波电压产生的环流相叠加,便可得出每个支路环流i1H和每组整流电路之间的实际环流ip。

图2计算环流等效电路

图4环流限制在1%时L和ip随Lp/L变化曲线

(a)有平衡电抗器Lp

(b)无平衡电抗器Lp

图5双反星形带平衡电抗器整流电路并联运行环流波形图

i1H=cos(3ωt-π/2)+cos(6ωt+π/2)+cos(9ωt-π/2)+...(8)

ip=cos(6ωt+π/2)+…(9)

一般情况下,每组整流器的环流都限制在额定电流值的1%~2%,也就是两组整流器输出总电流的0.5%~1%。由于晶闸管的单向导电性,环流的最大值不能大于工作电流值,否则晶闸管将会阻断,使电路处于六相半波运行状态,而不能进入并联运行状态。图4是当每组整流器的环流限制在1%时,电感L和两组整流器之间的环流ip随Lp/L变化曲线。

由图4曲线L可以看出,Lp/L从0(无Lp)到1之间变化时,当环流限制在1%时,所需的电感量仅减小了0.00016U2/Id(从0.03127U2/Id变化至0.03111U2/Id),也就是说Lp的变化并不影响环流i1H。从图4曲线ip可以看出,当Lp/L从0到1之间变化时,ip从0.00227Id变化至0.00113Id。如果此时额定电流为10kA,则其环流从22.7A变为11.3A,由此可见,电感L已经起到限制环流的作用,在满足每组整流器环流限制值1%的情况下,两组整流器之间的环流为22.7A。这完全能够满足工程要求,同时也减小了工程?价。

5仿真结果

为了验证本文的研究结果,我们用MATLAB对此电路进行了仿真,图5为仿真结果曲线。仿真电路参数是按照HT7U超导托克马克纵场电源的具体参数来选取。其值为:U2=18V,2L=0.3mH,Lp=0.15mH,负载为电感量3.25H、电阻为6.6mΩ的大电感负载。

由图5可知,无论有无中间平衡电抗器,每组整流器之间的环流大约为80A,而两组整流器之间的环流在两种情况下分别为19.6A和9.3A,证明了理论分析的正确性。

6结语

1)对于两组并联运行的双反星形带平衡电抗器整流电路,可以省去两组整流器之间的平衡电抗器。

2)两组双反星形带平衡电抗器整流电路并联运行时产生的环流中,3的奇数倍次谐波电压产生的环流只在每组整流器之间的两相内流动。

3)在3的偶数倍次谐波中,6的奇数倍次谐波电压产生的环流只在两组整流器之间的两相内流动。

4)在3的偶数倍次谐波中,6的偶数倍次谐波电压不产生环流,与直流分量一起组成并联后输出电压的组成部分。因此,在这种联结方式下,其输出电压的最低次谐波是12次谐波,这与用其它方法分析的结果相一致。

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