近正弦输入电流三相整流器研究

（ ．ａｊ ｇＵ ｉｅ ｉ ｅｏａ ｔｓ＆Ａ ｔ ｎｕｉｓ Ｎ ｎｉｇ２ ０ １ ， ｈｎ ； １ ｎ ｎ ｎｖｒｔ ｏ ｒｎｔｉ Ｎ ｉ ｓ ｙ ｆＡ ｔｃ ｓ ｏａ ｔ ， ａｊｎ １０ ６ Ｃ ｉａ ｒ ｃ
２ Ｔ ｅ９ １２ ｎｔ Ｐ Ａ， ａ ｙ ７ ０ ０ ｈｎ ） ． ｈ １ ７ Ｕ ｉｏ Ｌ Ｓｎ ａ５ ２ ０ ，Ｃ ｉａ ｆ
ｐ ｖ ｄｇｅｔ ｏ ａｅ ｉ ｈ ｌｓｉａ ｃｉｅ ｄｉ ｈ ｌｓａｈｇ ｏ ｅ ｃｏ ｙｗｏｋｎ ｅ ｒｔｅｒｔ ｇｐ ｉｔ ｏ ｒ ｅ ｒａｌ ｃｍｐ ｒｄｗ ｔ ｔｅｃａｓｃ ｒ ｔ ｒ ｔ ｏｄ ｉｈｐ ｗ ｒｆ ｔｒｂ ｒｉｇｎ ａ ｈ ａｉ ｏｎ． ｙ ｈ ｌｅ ｆ ａ ｉ ｎ ａ ｎ
ｐ ｓ ｎ ｅ ． ｈ ｓｐ ｐ ｒｔｅ ｃ ｎ ｅ ｔｒ Ｓｏ ｅ ａｉｎ ｒ ｃｐ ｅ， ｈ ｒ ｃｅ ｓｉｓ ｄ ｓ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｄ ｓｖ ｒ ｏ ｓｂ ｅ ａ ｐ ｉａｉｎ ｅ ｒ ｅ ｔｄ ｉ ｔｉ ａ ｅ ｏ ｖ ｒ ｐ ｒ ｔ ａ ｐ ｎ ｉ ｌ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ 。 ｅ ｉ ｔ ｏ ｎ ｅ ｅ ａ ｐ ｓ ｉｌ ｐ ｌ ｔ ｓ ｎ ｈ ｅ ｏｌ ｉ ｉ ｃ ｇ ｌ ｃ ｏ
ＯＯ ≤ｃ ． ４ 【 Ｊ Ｃ≤Ｏ１ ． （） １
入电流波形的， 虽能获得很高的功率 因数 （ＦＩ ， Ｐ ）一 但 ｓ Ｐ Ｃ或 Ａ Ｆ电路存在结构和控制复杂，功率损耗较 Ｆ Ｐ 大等缺点， 因而使应用受到一定的限制。 文献【提出了一种新型的三相整流器， ５ 】 称为近正 弦输入三相整流器（ Ｎ Ｉ ）它在传统不控整流桥的 Ｒ ＳＣ 。 交流侧每相各串联一个电感 ， 在每个整流二极管上各 并联一个电容。电 容可以在该相的两个二极管都关断 期间为电流提供通道 ， 使得输入电流连续 ； 电感与电容 构成 的滤波器可 以大大 降低谐波含量 ， 高功率 因数 。 提
与传统一捌牾流器相比， 可显著降低输入电流的谐波含量 ， 且在额定工作点附近可获得接近于 】 的功率因数。
关键词 ： 整流器 ； 谐波 ； 滤波器 ； 功率因数 中图分类号 ：Ｍ ６ Ｔ ４１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ０ １０ ２ ０ ）６ ０ ８ — ３ １０ — ０ Ｘ（０ ６ ０ —０ ４ ０
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｎ ａ ａｙｉ ｆａｔｒｅｐ ａｅｌｗ—ａｍｏ ｉ ｉｄ ｅ ｔ ｅ ｑ ｉｐ ｄｗｉ ｎ ｕ ｔｒ，ａ ａ ｉ ｒ，ｎ ｉｄ ｓｉ ｓｒ ｃ ： ｎ ｌｓｓｏ ｈｅ — ｈｓ ｏ ｈ ｒ ｎｃ ｄｏ ｅｒｃｉ ｒｅ ｕｐ ｅ ｔ ｉｄ ｃｏｓｃ ｐ ｃｔ ｓ ａ ｄ ｄｏ ｅ ｓ ｉ ｆ ｈ ｏ
一
种参数设计方案， 并进行了仿真和实验验证。 图 ｌ 出 Ｒ ＳＣ的电路拓扑。 示 ＮＩ
２ 近正弦输入三相整 流器原理分析
波含量大，对电网和邻近用电设备的影响也较大。 因 而难以满足高功率因数和电磁兼容性的要求。 整流器输入端采用无源滤波器可减小输入电流 的谐波含量。无源滤波器具有成本低 、 结构简单等特 点。 传统的无源滤波器一般采用 ｒ型的 Ｌ Ｃ滤波器形 式， 滤波效果较差 ； 一些新型的无源滤波器方案Ｉ 也 Ｉ 周
ｉ ｉｕｔ ｔｄ ｉ ｅａｌ ｉ ｌｔ ｎ ｘ ｅｉ ｔ ｒｓ ａｃ ｎ ｉａｅｔａ ｈ ａ ｅｏｍ ｆｔ ｎ ｕ ｕｒｎｓ ａ ｅｎ ｉ ｆ ｌ ｓ ａｅ ｎｄ ｔｉＳｍｕａｉｅａ ｄ ｅ ｐ ｒ ｎａ ｅｅｒｈ ｉｄｃｔ ｈ ｔｔｅ ｗ ｖ ｆｒ ｏ ｅ ｉｐ ｔｃ ｒｅ ｔ ｈ ｓｂ ｅ ｍ— ｅ ｒ ｌ ｒ ． ｖ ｍｅ ｌ ｈ
Ｃ一 一 二极管 并接 电容 ， ｃ 其值相等且大小为 Ｃ Ｖ 。 Ｄ 一 整流二极管 Ｄ一 Ｖ
电流谐波 的其他措施有功率因数校￣（Ｆ ） Ｐ Ｃ 电路或
有源 滤波器 （ Ｐ ） 它们是通 过有源功 率器件控 制输 Ａ Ｆ。
为使得输入相 电流接近正弦 ，ｃ谐振频率取为 Ｌ
基 波频 率 的 ３ ５倍 ． ， ～ 即 Ｃ满足 下 式 ：
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｒ ｅＰｈ ｓ ｃｉ ｅ ｔ ａ ． ｉ ｕ ｏ ｄ ｌＩ ｐ ｔＣｕ ｒ ｎ ｓ ｓ ａ ｃ ｎ Ｔｈ ｅ － ａ ｅＲｅ ｔｆ ｒｗｉｈ Ｎｅ ｒ Ｓｎ ｓ ｉ ａ ｎ ｕ ｒ ｅ ｔ ｉ Ｄ Ｎ ｕｈ ａ， ＡＮ Ｆ ｎ Ｘ Ｅ Ｓ ａ－ ｎ Ｅ Ｇ Ｆ ．ｕ Ｈ ｅ ｇ， Ｉ ｈ ｏｊ ｕ
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第４ ０巷 第 ６期
２０ 年 １ 月 ０６ ２
电 力 电 子技 术
Ｐ ｗｅ ｌｃ ｒ ｃ ｏ ｒＥ ｅ ｔｏ ｉ ｓ
Ｖｏ．０， ． １ ４ Ｎｏ６
Ｄｅ ｅ ｅ ， ０ ６ ｃ ｍｂ ｒ ２ ０
近正弦输入电流三相整流器研究
邓 甫华 韩 锋 谢 少军 ， ，
（． １ 南京航空航天大学 ， 苏 南京 ２ ０ １ ； ．１７ 队， 南 三亚 ５ ２ ０ ） 江 １０ ６ ２ ２部 ９１ 海 ７ ０ ０ 摘要 ： 分析了一种低输入 电流谐波的三相不控整流器。它由输入 电感 、 三相整流桥及其与整流二极管并联的电容组
成， 其结构简单。 本文详细分析了该整流器的工作原理 、 特性、 参数设计方法及适用场合。 仿真和实验结果表明。 该整流器
Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒ ａ ｏ ｉｓ ｉ ｔ ｒ Ｆ ｙ ＷＯ ｄ ： ｏ ｖ ｒｅ ；ｈ ｒ ｎ ｃ ；ｆ ｅ ；Ｐ ｍ ｌ
１ 引 言
三相不控整流电路 以其结构简单 ． 只需在直流侧 加上电容滤波就能获得很好的整流特性， 而得到较为
广泛 的应用 。但 是 。 三相不控 整流桥 的输入 电流的谐
因其 结果复杂 而未 得到广 泛应 用 。减 小整流 器输 入
图中
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图 １ Ｒ ＳＣ的电路拓扑 ＮＩ
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输入滤波电感 ， 其值 相等 且大 小为 ￡ Ｇ广 输出滤波 电容