大功率電磁調(diào)壓器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究及諧波分析.pdf

1、電磁調(diào)壓器由阻抗變換器和功率變換器兩部分組成，阻抗變換器是在傳統(tǒng)電抗器的基礎(chǔ)上增加二次線圈，阻抗變換器的二次線圈連接功率變換器。功率變換器由電力電子器件組成，通過智能控制器控制功率變換器，改變阻抗變換器二次側(cè)的電流，隨之改變一次側(cè)電流，最終實(shí)現(xiàn)阻抗可變、負(fù)載調(diào)壓的目的。電磁調(diào)壓器可以用于電機(jī)軟起動器、無功補(bǔ)償和諧波治理等領(lǐng)域。電磁調(diào)壓器由于受到了阻抗變換器功率的限制以及電力電子器件功率、開關(guān)速度等因素的影響，難以向高壓大容量方向發(fā)展。尤

2、其是對于高壓大功率電機(jī)的軟起動，小功率的電磁調(diào)壓器通常愛莫能助。本文研究了一種新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電磁調(diào)壓器，它能夠應(yīng)用于大功率場合，可以有效克服因電磁調(diào)壓器功率過大而帶來的制造工藝的困擾。本文主要做了以下研究工作:
　　 首先，研究討論能夠適用于大功率場合的電磁調(diào)壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要從功率變換模塊組合和多繞組阻抗變換器兩個方面著手研究。單個功率變換模塊功率十分有限，因而實(shí)現(xiàn)大功率電磁調(diào)壓器可以采取功率模塊組合的思想。多繞組結(jié)構(gòu)的阻抗變

3、換器使其二次側(cè)能夠均分電流，減小電流過大帶來的制造工藝的難題。本文重點(diǎn)研究了多繞組結(jié)構(gòu)的大功率電磁調(diào)壓器。
　　 其次，從機(jī)理上研究了多繞組結(jié)構(gòu)的大功率電磁調(diào)壓器的調(diào)壓原理。建立了大功率電磁調(diào)壓器等效數(shù)學(xué)模型，分析了電磁調(diào)壓器的工作狀態(tài)和阻抗變換機(jī)理。分別推導(dǎo)出晶閘管式電磁調(diào)壓器和IGBT式電磁調(diào)壓器的阻抗變換的定量關(guān)系。
　　 第三，運(yùn)用Matlab對大功率電磁調(diào)壓器進(jìn)行建模與仿真。一方面通過仿真驗(yàn)證晶閘管式電磁調(diào)壓器

4、阻抗與觸發(fā)角的變化關(guān)系，以及IGBT式電磁調(diào)壓器阻抗與占空比D的變化關(guān)系;另一方面研究不同負(fù)載下以及不同功率下，大功率電磁調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)是否依然能保持阻抗變換和負(fù)載調(diào)壓的特性。仿真結(jié)果顯示多繞組的電磁調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)不僅能夠適用于大功率，實(shí)現(xiàn)阻抗變換、負(fù)載調(diào)壓的目的，而且適用于不同的負(fù)載、不同的功率等級。
　　 最后，針對晶閘管式電磁調(diào)壓器和IGBT式電磁調(diào)壓器，分析兩種類型的電磁調(diào)壓器諧波的特點(diǎn)。先從理論上，用傅里葉變換計(jì)算出諧波，