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12脉冲自耦变压整流器的优化与滤波电感的设计

2012-07-02蒋磊磊陈乾宏

电工电能新技术 2012年3期

蒋磊磊,陈乾宏,毛 浪

(南京航空航天大学,江苏省新能源发电与电能变换重点实验室,江苏南京210016)

1 引言

对于飞机交流电源系统,机载电子设备采用的大量电力电子器件等非线性元件会对飞机电网造成谐波污染,危害到飞机供电质量和系统的稳定性。民航适航标准RTCA DO-160E和国军标GJB181A-2003均规定网侧电流THD<10%。多脉冲整流器作为一种无源方案,已在 B787、A380、Arj21等机型上得到了应用[1]。

多脉冲自耦变压整流器按其脉冲数分为12、18、24、30脉冲ATRU,其中在相同输出功率条件下12脉冲自耦变压整流器的等效容量最小,体积重量占有优势,受到航空领域的青睐。但12脉冲自耦变压整流器输入电流 THD理论计算值为15.2%[2],不满足航空标准。现有的减小输入电流THD方法有谐波注入和交直流侧串入电感两种方法。其中谐波注入方法在降低系统可靠性的同时会引入高频干扰因此并不为人们所接受。本文即采用了在交直流侧串入电感的方法减小输入电流的 THD,同时通过理论分析给出交直流侧电感的计算方法。针对三相不控整流电路,各种谐波分析方法相继被提出。如考虑直流侧的电感为有限值,输出电流有脉动分量,而忽略交流侧电感引起的换相过程,这种情况下可以采用Dobbinson法来对脉动电流近似处理,其核心思想是将两个正弦波顶上各60°的波头部分,叠加在方波上,近似代表直流侧电流脉动的情况[3];在Dobbinson法的基础上,考虑交流侧电感引起的换相过程,并近似认为换相过程中电流线性变化,这就是 Graham-Schonholzer法[4]。……

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