Трифазні багатопульсні випрямлячі з електронним зсувом фаз

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.12 "Напівпровідникові перетворювачі електроенергії" – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. Дисертацію присвячено вирішенню важливої наукової задачі – створенню трифазних напівпровідникових перетворювачів з покращеними енергетичними та масовими характеристиками. Проведено аналіз характеристик існуючих типів трифазних випрямлячів з електронним зсувом фаз та показано, що трифазний випрямляч з електронним зсувом фаз пульсністю більш ніж 12 має містити узгоджувальний пристрій для балансування рівня вихідних напруг. Запропоновано використання низькочастотної широтно-імпульсної модуляції для балансування вихідної напруги модулів трифазного випрямляча, що дає можливість відмовитися від застосування автотрансформаторів на вході перетворювача. Проаналізовано електромагнітні процеси в перетворювачі на основі багатопульсних випрямлячів з електронним зсувом фаз та показано, що для розглянутого класу перетворювачів доцільно використовувати випрямлячі з пульсністю від 18 до 24 для мереж малої потужності. Запропоновані схемотехнічні рішення багатопульсних випрямлячів з електронним зсувом фаз, можуть бути використані в розробці та проектуванні перспективних джерел постійного струму, що вимагають покращених масових показників, відповідності вимогам по електромагнітній сумісності. Наприклад:– при розробці та проектуванні перспективних джерел постійного струму електрифікованих залізниць. – в наземному електрообладнанні аеропортів, як складова частина комплексу наземного живлення 3х115 В 400 Гц 30-90 кВт та ін.

thesis is devoted to the solution of an important scientific problem - the creation of three-phase semiconductor converters of alternating current to constant current with improved energy and mass characteristics. The characteristics of existing types of three-phase rectifiers with electronic phase shift are analyzed and it is shown that a three-phase rectifier with electronic phase shift with a pulse frequency of more than 12 should contain a matching device for balancing the output voltage level. The use of low-frequency pulse-width modulation for balancing the output voltage of three-phase rectifier modules is proposed, which eliminates the use of autotransformers at the input of the converter. Electromagnetic processes in the converter based on multipulse rectifiers with electronic phase shift are analyzed and it is shown that for the considered class of converters it is advisable to use rectifiers with a pulse range from 18 to 24. The proposed circuit solutions of multi-pulse rectifiers with electronic phase shift can be used in the development and design of promising sources of direct current, requiring improved mass performance and compliance with the requirements for electromagnetic compatibility. For example: - In the development and design of promising sources of direct current electrified railways. - In the ground electrical equipment of airports, as an integral part of the ground supply complex 3x115 V 400 Hz 30-90 kW, etc.