交流勵磁發電機勵磁電源管壓降引起的諧波及其消除方法的研究
時間:2008-06-30 14:56:00來源:yangliu
導語:?在改善超高壓電力系統的穩定性以及變速恒頻發電等領域有著廣泛的應用前景。交-直-交電壓源變頻器以其優良的輸出特性可用作這類發電機的勵磁電源。
摘要:交流勵磁發電機由于能夠實現有功、無功和轉速的獨立調節,在改善超高壓電力系統的穩定性以及變速恒頻發電等領域有著廣泛的應用前景。交-直-交電壓源變頻器以其優良的輸出特性可用作這類發電機的勵磁電源。交流勵磁發電機勵磁電壓較低,因勵磁主回路器件(如IGBT)自身特性的影響,使得這類變頻器在低壓輸出時,輸出電壓波形發生嚴重畸變,導致交流勵磁發電機的轉子電流諧波增大,定子輸出電壓、電流諧波增加。該文詳細分析了由器件特性引起的諧波增大的機理,提出了管壓降補償的方法。仿真與實驗結果均說明分析是正確的,提出的補償方法是有效的。
關鍵詞:交流勵磁發電機;諧波;管壓降;補償
1 引言
交流勵磁發電機由于轉子采用對稱交流電勵磁,且勵磁電壓的幅值、頻率、相位、相序都可根據運行要求加以控制,從而可以實現有功、無功和轉速的獨立調節,使其具有傳統同步發電機無法比擬的優越性。為了發揮其優良的特性,必須要有一套性能優良的變頻電源裝置作為其勵磁電源,當勵磁電流中含有諧波時,會使交流勵磁發電機定子電壓、電流中含有豐富的諧波,因此減小勵磁電流諧波,成為人們十分關注的問題。目前流行的變頻電源主要有交-交變頻器和交-直-交變頻器,由于交-直-交變頻器可采用SPWM技術,從理論上可完全消除低次的高次諧波(主要是5、7、11、13次),這一點已在變頻調速系統中得到了廣泛的應用和驗證。但當考慮逆變器功率器件的管壓降時,會產生輸出電壓誤差,而這種誤差會引起電壓波形畸變,產生諧波電流,在傳統的變頻調速中,由于逆變器輸出電壓高,諧波電壓所占比重較小,往往被人們所忽略。因此也未見過當器件導通時管壓降與輸出電壓波形關系的研究報道。
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