交流勵磁發(fā)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(dǎo)語:?在改善超高壓電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及變速恒頻發(fā)電等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。交-直-交電壓源變頻器以其優(yōu)良的輸出特性可用作這類發(fā)電機的勵磁電源。
摘要:交流勵磁發(fā)電機由于能夠?qū)崿F(xiàn)有功、無功和轉(zhuǎn)速的獨立調(diào)節(jié),在改善超高壓電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及變速恒頻發(fā)電等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。交-直-交電壓源變頻器以其優(yōu)良的輸出特性可用作這類發(fā)電機的勵磁電源。交流勵磁發(fā)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(fā)生嚴重畸變,導(dǎo)致交流勵磁發(fā)電機的轉(zhuǎn)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?shù)姆椒?。仿真與實驗結(jié)果均說明分析是正確的,提出的補償方法是有效的。
關(guān)鍵詞:交流勵磁發(fā)電機;諧波;管壓降;補償
1 引言
交流勵磁發(fā)電機由于轉(zhuǎn)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(jù)運行要求加以控制,從而可以實現(xiàn)有功、無功和轉(zhuǎn)速的獨立調(diào)節(jié),使其具有傳統(tǒng)同步發(fā)電機無法比擬的優(yōu)越性。為了發(fā)揮其優(yōu)良的特性,必須要有一套性能優(yōu)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(fā)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(guān)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(shù),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(diào)速系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用和驗證。但當考慮逆變器功率器件的管壓降時,會產(chǎn)生輸出電壓誤差,而這種誤差會引起電壓波形畸變,產(chǎn)生諧波電流,在傳統(tǒng)的變頻調(diào)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(dǎo)通時管壓降與輸出電壓波形關(guān)系的研究報道。
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