電力電子電抗器拓撲結(jié)構(gòu)與阻抗變換分析
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3 電力電子電抗器拓撲結(jié)構(gòu)
電力電子電抗器是一種較典型的可變電抗器。三組兩兩反并聯(lián)的晶閘管構(gòu)成電力電子阻抗變換器，通過控制晶閘管的導(dǎo)通角就可控制電抗器的等效阻抗值。其拓撲結(jié)構(gòu)如圖3所示。其一相的等效電路模型如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/177618.htm
文獻已經(jīng)詳細推導(dǎo)了電力電子電抗器的阻抗變換原理。晶閘管控制角α與電力電子電抗器次級繞組ax端等效阻抗之間的關(guān)系為：
當(dāng)α=0°時，晶閘管全導(dǎo)通，電力電子電抗器次級繞組相當(dāng)于短路，電流最大，初級繞組電流最大，此時電力電子電抗器初級繞組阻抗最小。
當(dāng)α=180°時，晶閘管關(guān)斷，電力電子電抗器二次繞組相當(dāng)于開路，電流最小，初級繞組電流最小，此時電力電子電抗器初級繞組阻抗最大。
當(dāng)α在0°～180°之間時，電力電子電抗器初級繞組阻抗介于最大值與最小值之間，且連續(xù)可調(diào)。
4 建模與阻抗變換分析
在Matlab／Simulink中，利用電氣模塊PSB對三相電力電子電抗器進行建模與阻抗變換分析。三相電力電子電抗器仿真模型包括：三相電源模塊、三相可變電抗器模塊、三相晶閘管阻抗變換模塊、脈沖觸發(fā)器模塊、負載模塊等。
設(shè)置電源參數(shù)：電壓峰值為
，頻率為50 Hz；電力電子電抗變換器功率：Pn=107VA，fn=50Hz；初級線圈參數(shù)：U1=104V，R1=2 mΩ，L1=0．05H；次級線圈參數(shù)：U2=25×105V，R2=2 mΩ，L2=0．05 H；磁阻Rm=200 Ω；勵磁電感Lm=200 H。晶閘管參數(shù)使用默認值。設(shè)置Series RLC Branch的參數(shù)：R=100 Ω，L=0．05 H；C為inf，此時負載為感性負載。改變α得到仿真數(shù)據(jù)，根據(jù)此數(shù)據(jù)可描點繪出感性負載時α與電力電子電抗器的阻抗模值Z的關(guān)系圖，如圖5所示。
由圖5可見，隨著α的增大，電力電子電抗器初級繞組電壓增大，電流減小，初級繞組阻抗增大，即電力電子電抗器阻抗隨α的增大而增大。這與第3節(jié)中理論分析完全一致。
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