大功率整流桥的一种谐振滤波方法研究.pdf

第48卷第2期
电力电子技术
Vol48. No.2
2014年2月
Power Electronics
F
prva
大功率整流桥的一种谐振滤波方法研究
张磊,阳习党
(海军工程大学,电力电子研究所,湖北武汉430033)
摘要:在大功率电力电子设备中,由于受到体积重量的限制,低次谐波的滤除较为困难,采用谐振滤波器可在
基本不增加设备体积重量的情况下,有效抑制特征谐波。首先介绍了谐振滤波的基本原理,然后针对三相整流
桥输出特征谐波计算了相应的参数,并利用 Simulink仿真模型验证了参数计算的正确性,最后通过实验验证了
所提谐振滤波方法的有效性。
关词;整流桥;谐振波;电磁干扰
中日分类号:TM461
文献标识码:A
文童编号:1000-100X(2014)02-0080-03
Research on Resonance Filter in High-power Rectifier
ZHANG Lei, YANG Xi-dang
( Power Electronics Reseach stite Na vey ofengineering, Wuhan 430033, Chin
Abstract: Limited by the volume and weight, it is a difficult task to restrict the low-frequency harmonic interference
in high-power power electronics equipment. The resonance filter can effectively reduce the specific harmonic without
adding the weight and volume of equipment. Firstly, the basic principle of resonance filter is introduced, then in view
of the three-phase rectifier, output characteristic harmonic element parameter of the filter is calculated, and the cor-
rection of parameter calculation is simulated with the Simulink simulation model. inally, the eftective of the resonance
filter is verified by the experiment
Keywords: rectifier; resonance filter; electromagnetic interference
Foundation Project: Suppoted by National Natural Science Foundation of China(No. 51177172
1引言
电感无需承受工作电流,故可在不增加设备体积
随着电力电子技术的发展,各种电力电子设
重量的情况下,有效抑制三相整流桥输出的特征
备的应用日益广泛,当这些设备接入电网时,通常
谐波,改善整流桥输出的电能品质。该方法还可推
均需采取一定的滤波措施,以消除其产生的谐波广应用到大功率变频系统中的开关频率抑制上,
干扰对电网造成的影响叫
从而避免设计昂贵的正弦滤波器,减小设备的体
在这些电力电子设备中,整流桥是其中一个积和重量。介绍了谐振滤波的基本原理,针对三相
基本环节,其输出的谐波干扰直接会影响到后继涴桥输出特征谐波计算出相应参数,并利用
逆变、斩波等环节的工作,若诺波干扰过大,还会
Simulink仿真模型对比分析了采取不同滤波措施
影响到设备的稳定性和安全性。此外随着新型发的效果,最后通过实验验证了所提方法的有效性。
电设备(如整流发电机)的应用,整流桥的输出也2基本原理和设计
可能直接与电网相连,这就对整流桥输出端的电
在电力电子设备中,谐波产生的机理就是由
磁兼容性能提出了更加直接的要求,要保证电网于电力电子器件的开关过程导致的非线性,对电
的电能品质,就必须满足电磁兼容要求。
路中的电流电压波形进行傅里叶分析即可计算出
在此即针对大功率三相整流桥的输出谐波,谐波的特征频率。在三相整流桥中,若假设直流电
提出了一种利用电容电感并联谐振进行滤波的方流稳定,且交流侧的谐波干扰影响可忽略,则可将
法。相对于普通的EMI滷波器,该滤波方式滤波交流电源等效成理想的正弦电压源和一个电感串
联,直流侧可等效为电流源,如图1所示。
甚金项目:国家自然科学基金(51177172)
在分析低频谐波时,可用开关函数来描述整
定藕日期:2013-10-14
流桥的工作过程,整流桥的交流电源、a相开关函
作者简介:张盂(1974-),男,湖北武汉人,博士,教投,数及直流输出电压波形如图2所示。图中a为导
研究方向为电力电子系统的电磁兼容。
通控制角,μ为换相重叠角。