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關于一種新型航空用高功率因數可控升壓整流器

作者:歐德電氣網 2019-10-08 10:20閱讀:131

多電飛機是飛機發展的趨勢。由于發電機在伺服和速度控制中的應用越來越廣泛,需要高功率密度發電機和電驅動設備,從幾千瓦到幾百千瓦。電驅動裝置一般具有整流環節,將主電源轉換為DC,然后驅動DC或AC發電機。整流器電氣元件及其負載的非線性會導致機載交流電源產生大量諧波,污染電網側電源,降低電源功率因數,影響電氣設備的性能。
 
恒速恒頻發電機是目前現代飛機主電源系統的主流配置。其他形式的電能大多由115v/400hz主電源經電源轉換而成。傳統的功率變換器采用三相無控整流橋整流AC到DC。該方法利用二極管的單相導電性進行電壓自然換向。實現簡單方便,可靠性高。然而,功率利用率低,并且在AC輸入端產生大量諧波。諧波含量大于30%,嚴重影響電網的電能質量。
 
在多個非線性負載同時工作的情況下,整流器沒有實際應用價值。目前,先進的脈沖整流器(通常是18脈沖和高階脈沖整流器)在B787、A380和其他類型的機器中的應用可以大大抑制整流器對AC網絡側的諧波干擾。該型脈沖整流器由純模擬電路實現,無需儲能器件,可靠性高。如果脈沖數目較多,則諧波抑制效果會更好。
 
相應地,變壓器的電磁設計難度越大,整流器的數量越多,整個整流器的結構就越復雜。一旦變壓器被卷繞,就確定了轉換比。變壓器的直流輸出沒有調節功能,應用范圍窄,靈活性差。當需要增加直流輸出電壓時,需要額外的直流/直流轉換單元。此外,發電機電壓波動將直接傳輸到整流器的后級,疊加到DC輸出,影響電源系統的整體性能。
 
針對AC-DC-AC功率變換器的前級整流器,采用不可控整流橋,針對115V/400 Hz輸入到70V直流電源時,負載感應發電機產生的諧波污染嚴重、功率因數低的問題,提出了改進方案。提出了一種新型高功率因數可控升壓整流器。對整個系統進行了建模和仿真。
 
仿真結果表明,改進型可控升壓整流器具有諧波干擾小、功率因數高、通用性好等優點。

 
 
結論
 
針對航空電源變流器不可控整流橋引起的輸入側諧波污染問題,進行了改進研究,提出了一種適用于航空電源變換器的高功率因數可控升壓整流器。在MATLAB/SIMULINK環境下,對可控升壓整流器AC-DC-AC功率變換器進行了系統建模與仿真。驗證了可控整流在AC-DC-AC整流器中的應用優于在網絡側的電壓和電流諧波、功率因數和功率因數方面的不可控整流器。指導意義。
 
 

關鍵詞: 高功率 整流器

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