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    • 王景芳,熊鹏赢,姚绪梁,刘瑜超,陈启明

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      DOI：10.12454/j.jsuese.202400149
      摘要：为了有效抑制12脉波整流器的输入电流谐波，本文提出了一种具有脉波三倍增能力的复合脉波倍增平衡电抗器（hybrid pulse-multiplying inter-phase reactor, HPM-IPR），并得到一种基于HPM-IPR的自耦型36脉波整流器。首先，介绍了提出的自耦型36脉波整流器的拓扑结构和HPM-IPR的绕组结构，设计了自耦变压器的绕组匝比；根据HPM-IPR输入电压的极性及其与输出电压之间的关系，分析了HPM-IPR的工作模态；HPM-IPR中，4个辅助二极管的交替导通将整流桥的输出电流增加到四电平，根据交直流侧电流关系将输入电流的台阶数由12提高到36。然后，以输入电流的总谐波失真（total harmonic distortion, THD）和输出电压纹波最小为目标，分析了HPM-IPR的最优匝比，分析结果表明当HPM-IPR按最优匝比设计时，输入电流的THD可降低到原来的三分之一。接着，计算了最优匝比条件下HPM-IPR的容量，给出了HPM-IPR电感值的设计方法和4个辅助二极管的选取方法，计算结果表明HPM-IPR的容量仅为输出功率的3.7%，提出的HPM-IPR具有容量小、成本低和易于实现的优点。随后，计算了在整流器的直流侧加入HPM-IPR前后的效率，加入HPM-IPR后会轻微降低整流器的效率。最后，搭建了一台输出功率为1.5 kW的实验样机，通过对比分析采用HPM-IPR前后整流器的输入电流THD值，验证了本文所提方案的有效性和优越性，表明该方案具有较好的应用价值。  
      关键词：多脉波整流;平衡电抗器;脉波倍增;谐波抑制;电能质量   
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      更新时间：2024-09-02
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