混合有源滤波在直流磁铁电源整流装置中的应用 application of hybrid active filter in dc magnet power supply rectifying devices.pdfVIP

第 6期 电 源 学 报 No．6 2012年 11月 JournalofPowerSupply NOV．2012 混合有源滤波在直流磁铁电源整流装置中的应用 庞科旺，瞿 盛，耿 璜 ，马华峰 (江苏科技大学电子信息学院，江苏 镇江 212003) 摘要 ：针对直流磁铁 电源的并联 12脉波整流电路进行分析 ．而 12脉波整流装置产生的主要特征谐波 由无源滤 波器滤除．有源部分使用注入式电路 ，以抑制无源支路和 电网等效 电感产生的谐振现象并可以显著降低有源装置的 容量。而针对瞬时无功功率理论的不足，谐波电流检测采取了实时性更好的单位功率因数法(uPF)。最后对整个整 流装置和 串联谐振注入式混合有源滤波装置进行 了simulink仿真 。仿真结果表 明了该磁铁 电源的综合补偿系统的 可行 性和有效性 关键词：磁铁 电源 ；并联 12脉波整流 ；注入式 电路 ；单位功率因数法(uPF) 中图分类号：TM46 文献标志码 ：A 文章编号：2095—2805(2012)06—0097—05 引言 路的2倍 。直流磁铁电源多为低 电压、大电流电源 ， 因此选择并联 12脉波整流电路作为研究对象。 磁铁 电源大多作为 电源 中的一种特种 电源被 由图 1该磁铁电源综合补偿装置 的整体结构 广泛应用于加速器 、质谱仪等设备 ，它是和负载一 可见 ，利用整流变压器两个次极绕组接法不同(三 起为上述设备提供所需的磁场和电场 ，磁铁电源设 角形和星形)。使两组三相交流 电源间相位错开 备 以大功率直流稳流电源为主，这是因为它们的负 30。，从而使输出整流电压 ％在每个交流电源周期 载多是要求大激励电流的磁铁负载。因此若不能有 中脉动 12次。由于两组桥整流电压的瞬时值是不 效抑制该整流系统产生的谐波，将总谐波畸变率控 等的，为了保证负载电流平均分配，加入平衡 电抗 制在允许范围内，可能会造成电能质量的急剧下降。 器 ￡以限制环流在其负载额定 电流的 1％一2％以 多脉波整流技术是大功率整流系统抑制输入 内。同时使得每个桥臂整流管导 电时间由7r／3增加 电流谐波 的一种行之有效的方法 ，对于直流磁铁 电 为 2 3，流过管子的电流为负载电流的一半 ，以提 源 ．电源主回路整流采用 12相可控硅整流技术，以 高整流管的利用率。 降低电网侧无功分量 ，改善 电源功率因数，同时很 由并联 12脉波整流桥有源部分通过耦合变压 好的减小了整流输 出端的纹波 。而将混合型滤波器 器与基波 串联谐振 电路并联构成串联谐振注入式 与 12相脉波整流技术相结合 ，在利用其抑制特定 混合有源滤波器，整个补偿装置与电网并联 。无源 次谐波的同时可以提高系统整体的补偿效果 [J-2]。 滤波器组的作用主要是滤除特征谐波和补偿无功 ． 而为了显著降低有源装置容量，选择用串联谐振网 1直流磁铁电源补偿系统总体结构 络作为注入电路 。逆变器输 出端的LC滤波器用 以 滤除开关器件产生的高频毛刺。 、h、分别为电网 电流、负载 电流和滤波电流， 为滤波器输 出电流， 当整流变压器二次电压有效值相等时，并联 12