1、系統(tǒng)仿真研究

  具有進(jìn)線電抗器與串聯(lián)電抗器的六相整流系統(tǒng)原理接線圖如圖6所示。所用進(jìn)線電抗器與串聯(lián)電抗器由如圖4(a)所示的3個獨立鐵心組成，系統(tǒng)由線電壓380 V、頻率50 Hz的正弦波電源供電。根據(jù)式(4)求得移相繞組電壓的有效值UA、UB和UC分別為5.06 V、40.7 V和45.54V，相應(yīng)的移相繞組匝數(shù)分別為7、54和61。

  使用MATLAB的動態(tài)仿真工具Simulink對該六相整流系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，系統(tǒng)仿真模型如圖7所示。圖7(a)為總模型，其中包括進(jìn)線電抗器與串聯(lián)電抗器和二極管2個子模塊。圖7(b)為進(jìn)線電抗器與串聯(lián)電抗器模塊，每個互感線圈子模塊中需輸入每個線圈的電阻、自感和線圈間互感等參數(shù)。外加線電壓380 V、頻率50 Hz的三相對稱電源。負(fù)載電阻R=25W，電感L=0.01H，濾波電容C=10UF。

  進(jìn)線電抗器與串聯(lián)電抗器的輸入端電流ia的仿真波形如圖8(a)所示。為了將移相與不移相的諧波抑制效果進(jìn)行對比，對帶相同負(fù)載未移相的三相全波整流電路也進(jìn)行了仿真，其電源側(cè)電流仿真波形如圖8(b)所示。對兩種情況下的電流進(jìn)行了頻譜分析，諧波含量對比如圖9所示（I1和In分別代表基波和第n次諧波電流的有效值）。可見，移相后的電源側(cè)電流中5、7、11和13等主要次諧波分量皆有下降。

  2、實驗驗證

  實驗所用三相進(jìn)線電抗器與串聯(lián)電抗器和仿真所用模型相同，三種移相繞組的匝數(shù)分別取為7、54和61匝。實驗結(jié)果如圖10所示。由圖10(a)可見，移相繞組電壓UV1和UV2分別超前和滯后于輸入端相電壓UX 約11度。當(dāng)整流輸出帶25W電阻和0.01 H電感串聯(lián)組成的感性負(fù)載時，測得的電源側(cè)電流如圖10(b)所示。帶相同負(fù)載而未經(jīng)移相的三相全波整流電路的電源側(cè)電流如圖10(c)所示。兩種情況下電源側(cè)電流頻譜分析對比如圖10(d)所示。由圖10(b)和10(c)對比可知，進(jìn)線電抗器與串聯(lián)電抗器電源側(cè)的電流更接近于正弦波，圖10(d)的電流頻譜對比則更加清晰的說明了采用進(jìn)線電抗器與串聯(lián)電抗器能綜合削弱變流器產(chǎn)生的諧波電流。

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