Combined Control Method of the Rectifier Based on a Transformer With Rotating Magnetic Field

Abstract

1 ЗАО «Биус» 2 ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» КОМБИНИРОВАННЫЙ СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ, ПОСТРОЕННЫМ НА БАЗЕ ТРАНСФОРМАТОРА С ВРАЩАЮЩИМСЯ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМУправляемые выпрямители трехфазного напряжения, выполненные с использованием трансформатора с вращающимся магнитным полем, у которого вторичная N-секционная обмотка представляет собой N-фазный многоугольник или круговую обмотку, а полупроводниковый коммутатор можно уподобить мостовой многоплечной схеме, могут управляться импульсно-фазовыми способами, разработанными для трехфазных мостовых выпрямителей. Одним из новых способов управления выпря-мителями на базе трансформатора с вращающимся магнитным полем, предложенным авторами, стал ступенчато-хордовый спо-соб, позволяющий улучшить электромагнитную совместимость с питающей сетью и нагрузкой по сравнению с классическими способами управления. Регулирование выпрямленного напряжения U d при этом способе заключается в подключении силовыми ключами коммутатора различного числа секций круговой обмотки трансформатора на сборные шины выпрямителя. При этом переход с одной ступени регулирования на другую сопровождается изменением амплитуды пульсаций U d , из-за чего при де-виации управляющего импульса управления в окрестности точки перехода со ступени на ступень в выходном напряжении по-являются низкочастотные гармоники. В настоящей работе предлагается модифицированный способ ступенчато-хордового управления, исключающий возбуждение низкочастотных гармоник при переходе с одной ступени регулирования на другую.Ключевые слова: трансформатор с вращающимся магнитным полем, управляемый выпрямитель, способ управления, качество выпрямленного напряжения. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬКонструктивно силовая часть УВ с ТВМП (рис. 1) содержит полупроводниковый коммутатор и ТВМП, подключаемый к питающей сети через трехфазную обмотку, которая формирует в цилиндрическом магни-топроводе трансформатора вращающееся магнитное поле (ВМП).Выходная круговая обмотка (КО) выполняется в виде замкнутой в многоугольник многосекционной обмотки, в секциях которой ВМП возбуждает про-странственно сдвинутые ЭДС, при этом число секций КО определяет фазность преобразования (рис. 1). В силу общности принципов коммутации ключей, УВ с ТВМП могут управляться импульсно-фазовыми спосо-бами, разработанными для трехфазных мостовых вы-прямителей [5].При четном числе N-секций КО пара силовых клю-чей подключает на сборные шины выпрямителя диа-метрально расположенные отводы секций КО (напри-мер, 5 и 10 на рис. 1) синфазно с вращающимся сум-марным вектором магнитного поля (α=0°) или со сдви-гом на угол α>0°. В этом случае в кривой выпрямлен-© Сакович И.А., Черевко А.И., Платоненков С.В., 2017 ного напряжения (ВН) получается четное число N пульсаций ВН с периодом Т П =2π/N без разрывов в кри-вой выпрямленного напряжения U d при α=0° и с раз-рывами первого рода при α>0°.При нечетном числе секций диаметрально распо-ложенные отводы в КО отсутствуют, в результате си-ловые ключи коммутатора подключают на сборные шины те отводы, через которы...