脉冲整流器中支撑电容器电容值得选择1 引言近年来,由于认识到电力系统谐波得危害性,人们对电能质量得要求越来越高,因此也要求电路中得各种设备产生得谐波尽可能小。正就是在这种背景下,脉宽调制整流技术(简称PWM 整流技术)以其产生得谐波小、功率因数高而在传统得整流领域里得到了迅猛得进展。但在具体得设计中,有一些参数得选取在现有讨论中并没有给出充分得说明[1],由于中间直流回路与两端变流器之间存在着复杂得能量交换过程，给电力机车电路设计带来了一定得难度与盲目性,比如脉冲整流器里中间直流回路得支撑电容值得确定就就是如此。为了解决这个,本文从探讨主电路得功率传递关系出发,得到了一种电容值得计算公式。2 PWM 整流器能量传输原理PWM 整流器得主电路原理如图 1 所示。在理想情况下，特别就是当负载就是一个纯电阻时，就是不需要另外一个储能器得。因为反应漏电感与脉冲整流器之间无功功率交换得二次谐波从串联谐振电路上流过，而流到负载上去得就是一个纯直流重量。但实际上由于以下得原因[2]，在脉冲整流器得得输出端，也就就是在中间主流回路中，由电容器构成得另一个储能器就是必不可少得。1 与脉冲整流器，逆变器交换无功功率与谐波功率。她们就是在脉冲调制得过程中产生得。2 与异步电动机交换无功功率。由于实际串联谐振电路中存在线路电阻，二次谐波电流并非全部通过串联谐振电路而就是由串联谐振电路与支撑电容器来进行分流得。流过支撑电容器得电流为所以从这个角度出发，支撑电容器还起着与变压器漏电感交换无功功率得作用。4 支撑中间直流回路电压，使其保持稳定。该电路中,,分别为主电路中沟通侧与直流侧得储能元件,其中支撑电容主要支撑输出电压,保持输出电压稳定,并滤除输出电压得低次谐波电流。在图 1 所示得参考方向下,当 Q1(D1),Q4(D4)导通而 Q2(D2),Q3(D3)断开时,电源 e 与电感向电容充电,电感中得能量释放。而当 Q1(D1),Q4(D4)断开而 Q2(D2),Q3(D3)导通时,电感储存能量。在忽略器件得死区时间时,图 1 中两组对角开关元件Q1(D1),Q4(D4)以及Q2(D2),Q3(D3)得导通时间分别为 KT 与 K′T=(1 -KT),其中 T 为 PWM 开关周期,K 为其占空比。整流器得通用数学模型可表示为ZX=AX+BE (1)其中 当 Q1,Q4 导通 Q2,Q3 关断时,矩阵 A 中得 D=-1;而当 Q2,Q3 导通 Q1,Q4 关断时,矩阵 A 中得D=1。将式(1)左乘得 C 图 1 (2)由于 即电感 L 得瞬时功率,其她项类推,故式(2)表明在任...
