采用延邊三角形移相的30脈波整流電路設(shè)計(jì)

1、采用延邊三角形移相的采用延邊三角形移相的30脈波脈波 整流電路設(shè)計(jì)整流電路設(shè)計(jì) 諧波污染主要是電力系統(tǒng)的非線性負(fù)載引 起的。引起諧波的污染源絕大部分是電力 設(shè)備的電源部分，尤其是ac-dc部分。 因此，改進(jìn)現(xiàn)有的整流裝置，改善它們的 輸入電流波形，是減少諧波污染的最根本 的途徑。 自耦變壓器移相方式雖然能將變壓器的等 效容量大大減小，但因其設(shè)計(jì)復(fù)雜，調(diào)壓 困難，絕緣度要求較高。在移相變壓器容 量限制不高的應(yīng)用場(chǎng)合，考慮使用設(shè)計(jì)簡(jiǎn) 單、運(yùn)行更穩(wěn)定的延邊三角形移相方式。 本文提出了一種采用延邊三角形方式移相 的30脈波整流電路結(jié)構(gòu)。 延邊三角形聯(lián)接方式 延邊三角形聯(lián)接方式的矢量圖和結(jié)構(gòu)圖分別見 圖

2、 1、2。 移相變壓器原邊接成三角形，副邊有兩組繞 組。 以第一組繞組為例，每相繞組均取一部分 k2接 成三角形，另一部分繞組 k1為三角形的延伸，輸出 電壓 ua1、ub1、uc1分別為三相三角形繞組電壓與其對(duì) 應(yīng)延伸繞組電壓的矢量和， 超前輸入電壓 ua、ub、uc 度。 副邊 第二組繞組也是由三角形繞組及其延 伸繞組構(gòu)成，但其接法略有不同，輸出電壓 ua2、ub2、 uc2分別滯后輸入電壓 ua、ub、uc、 度。 因此，ua1、ub1、 uc1與 ua2、ub2、uc2分別相差 2 度。 此變壓器副邊繞 組匝數(shù)相等，阻抗相等，由其供電的兩個(gè)三相二極管 整流橋可以很好地平均分擔(dān)負(fù)載電流4

3、 移相變壓器原邊接成三角 形，副邊有兩組繞 組。 以第一組繞組為例， 每相繞組均取一部分 k2接 成三角形，另一部分繞組 k1為三角形的延伸，輸出 電壓 ua1、ub1、uc1分 別為三相三角形繞組電壓 與其對(duì) 應(yīng)延伸繞組電壓的矢量和， 超前輸入電壓 ua、ub、 uc 度。 副邊第二組繞組也是 由三角形繞組及其延 伸繞組構(gòu)成，但其接 法略有不同，輸出電 壓 ua2、ub2、 uc2分別滯后輸入電壓 ua、ub、uc、 度。 令移相后的合成相電壓為“1，根據(jù)三 角形正弦定律得： 1個(gè)三相橋式整流電路可以構(gòu)成6脈波的整 流電路，因此要構(gòu)成30脈波整流，需要5個(gè) 相位相差12度的三相整流單元。 在

4、12脈波整流變壓器的基礎(chǔ)上，在每柱的 副邊增加三個(gè)繞組，其中兩組分別與原來 副邊的接法相同，另一個(gè)與原邊接法相同。 改進(jìn)的30脈波整流變壓器結(jié)構(gòu)如下圖。 每柱的5組副邊從上到下，分別移相 +1 2、 -12、+24、-24、0。 副邊有兩組繞組采用延邊三角形接法， 另一組接法和原邊相同； 當(dāng)正負(fù)12度時(shí)，變壓器副邊三角形繞組 線圈的匝數(shù)：k2=220*1.075=236 延邊的匝數(shù)：k1=220*0.4158=91 當(dāng)正負(fù)24度時(shí)，變壓器副邊三角形繞組 線圈的匝數(shù)：k2=220*0.3621=71 延邊的匝數(shù)：k1=220*0.8135=179 當(dāng)0度時(shí)，變壓器副邊三角形繞組線圈 的匝數(shù)：k2=220*1.732=381 延邊的匝數(shù)：k1=0 k1=2sin12=0.4158 k1=2sin24=0.8135 k1=2sin0=0 3 732. 130sin322 3621. 06sin322 0705. 118sin322 k k k 使用matlab對(duì)輸出電壓的諧波進(jìn)行快速的 傅里葉分析結(jié)果如下圖所示，可以得到經(jīng) 30脈波整流后，負(fù)載輸出電壓諧波得到了 極大的消弱，直流幅值達(dá)到最大諧波幅值 的400多倍。 通過計(jì)算個(gè)繞組的參 數(shù)，使整流器輸入端 相電壓有效值為220v