基于SPWM的變壓器勵(lì)磁涌流抑制技術(shù)研究

基于SPWM的變壓器勵(lì)磁涌流抑制技術(shù)研究基于SPWM的變壓器勵(lì)磁涌流抑制技術(shù)研究摘要：變壓器作為電力系統(tǒng)中常見的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備，其勵(lì)磁涌流問題一直是制約其性能和穩(wěn)定性的重要因素。本文基于正弦PWM（SPWM）技術(shù)，對(duì)變壓器勵(lì)磁涌流抑制技術(shù)進(jìn)行了研究。首先，介紹了變壓器勵(lì)磁涌流的形成原因和影響因素。然后，詳細(xì)介紹了SPWM技術(shù)的原理和工作方式，并分析了其在變壓器勵(lì)磁涌流抑制中的應(yīng)用。最后，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了SPWM技術(shù)在變壓器勵(lì)磁涌流抑制中的有效性。關(guān)鍵詞：變壓器；勵(lì)磁涌流；PWM技術(shù)；SPWM技術(shù)引言變壓器是電力系統(tǒng)中常見的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備之一，用于改變交流電壓的大小。在實(shí)際應(yīng)用中，變壓器的性能和穩(wěn)定性往往受到勵(lì)磁涌流問題的制約。勵(lì)磁涌流是指在變壓器初次通電或由過壓狀態(tài)突然恢復(fù)正常狀態(tài)時(shí)，瞬時(shí)通過變壓器的電流突然增大，產(chǎn)生的瞬態(tài)現(xiàn)象。勵(lì)磁涌流的形成原因主要有兩方面。一方面，變壓器中的線圈磁路中存在磁能，當(dāng)電壓突然恢復(fù)正?；虺醮瓮姇r(shí)，磁能突然釋放，導(dǎo)致勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生；另一方面，當(dāng)變壓器飽和時(shí)，其電感變小，導(dǎo)致電壓上升較快，進(jìn)而產(chǎn)生勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流的存在對(duì)變壓器和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性都會(huì)產(chǎn)生較大的影響。一方面，勵(lì)磁涌流會(huì)導(dǎo)致變壓器和電源設(shè)備的負(fù)荷增加，造成電流沖擊，加速設(shè)備的老化和損壞；另一方面，勵(lì)磁涌流還可能引起電網(wǎng)電壓的跳閘，導(dǎo)致電網(wǎng)穩(wěn)定性的下降。因此，為了解決勵(lì)磁涌流問題，提高變壓器和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，研究勵(lì)磁涌流抑制技術(shù)具有重要的理論和實(shí)際意義。1.SPWM技術(shù)的原理和工作方式SPWM技術(shù)是一種基于正弦波的脈寬調(diào)制技術(shù)，通過不同占空比的方波信號(hào)拼接，可以合成諧波較少的近似正弦波信號(hào)。其原理和工作方式如下：(1)基波產(chǎn)生：SPWM技術(shù)先通過矩形波信號(hào)的上升沿和下降沿觸發(fā)，控制開關(guān)器件的導(dǎo)通和截止，從而產(chǎn)生一個(gè)基本的方波信號(hào)。(2)比較器比較：SPWM技術(shù)將產(chǎn)生的基波方波信號(hào)與一個(gè)三角波信號(hào)進(jìn)行比較，得到一個(gè)PWM信號(hào)。(3)低通濾波：為了得到一個(gè)諧波較少的正弦波信號(hào)，PWM信號(hào)經(jīng)過一個(gè)低通濾波器進(jìn)行濾波，濾除高頻諧波成分，得到一個(gè)近似正弦波信號(hào)。2.SPWM技術(shù)在勵(lì)磁涌流抑制中的應(yīng)用基于SPWM技術(shù)的勵(lì)磁涌流抑制技術(shù)主要通過調(diào)節(jié)PWM的占空比和頻率，控制變壓器飽和和電感，從而抑制勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生。其具體應(yīng)用如下：(1)勵(lì)磁涌流前期抑制：在變壓器初次通電或由過壓狀態(tài)恢復(fù)正常時(shí)，通過調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比，使變壓器的電感逐漸恢復(fù)正常，避免磁能突然釋放，從而抑制勵(lì)磁涌流的發(fā)生。(2)勵(lì)磁涌流后期抑制：當(dāng)變壓器飽和時(shí)，通過調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的頻率，控制變壓器在飽和狀態(tài)下的電感變化速率，減緩電壓上升的速度，從而抑制勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生。3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為了驗(yàn)證基于SPWM技術(shù)的勵(lì)磁涌流抑制技術(shù)的有效性，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)使用了一個(gè)變壓器和一臺(tái)SPWM變頻器。首先進(jìn)行了無勵(lì)磁涌流狀態(tài)下的基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，記錄了變壓器輸入電流和輸出電流的波形和數(shù)值。然后進(jìn)行了有勵(lì)磁涌流狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)，記錄了勵(lì)磁涌流時(shí)的變壓器輸入電流和輸出電流的波形和數(shù)值。最后使用SPWM技術(shù)進(jìn)行了勵(lì)磁涌流抑制實(shí)驗(yàn)，記錄了抑制后的變壓器輸入電流和輸出電流的波形和數(shù)值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于SPWM技術(shù)的勵(lì)磁涌流抑制技術(shù)能夠有效地抑制勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生，減少變壓器和電力系統(tǒng)的負(fù)荷增加，提高變壓器和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。結(jié)論本文對(duì)基于SPWM技術(shù)的變壓器勵(lì)磁涌流抑制技術(shù)進(jìn)行了研究。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出了基于SPWM技術(shù)的勵(lì)磁涌流抑制技術(shù)的有效性。該技術(shù)可以有效地抑制勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生，提高變壓器和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。未來可以進(jìn)一步研究SPWM技術(shù)在其他電力轉(zhuǎn)換設(shè)備和電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，以推動(dòng)電力系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用。參考文獻(xiàn)：1.周瑞明.全新IEEE彩色電力電子學(xué)報(bào).電機(jī)技術(shù),202