单相输出三脉波周波变流电路的输入电流表达式
为了方便起见,这里以最简单的两个反并联3脉波变流器构成的单相输出3脉波周波变流电路为例说明问题。电路如图3-66所示。
图3-66 单相输出3脉波周波变流电路
而输入电流波形的推导过程则如图3-67所示。
图3-67 周波变流电路输入电流波形的推导
注:Fa的虚线波形表示触发延迟角未受调制时的波形
ia的虚线波形是负载为三相时的输入电流波形
设输出电流为
(3-151)
式中 ω0——输出波形角频率;
φ0——输出电流相对于输出电压零点的初相角。
若输入端电源频率为ωi,则输入端a相的电流可以表示为
这里采用了两种开关函数。一种是反映晶闸管受控情况的,就是Fa,函数值为1表示导通,0表示关断。Fa(ωit-π/2+f(ω0t))和Fa(ωit+π/2-f(ω0t))就分别反映了图3-66中晶闸管VT1和VT1’的受控情况,其中f(ω0t)为触发延迟角受输出调制的函数,未受调制时开关函数Fa(ωit-π/2)和Fa(ωit+π/2)如图3-67中虚线波形所示,受调制后则如实线波形所示。另一种开关函数反映的是正、反向两个变流器到底谁真正导通,正向组变流器工作时FP等于1,反向组变流器工作时FN等于1。
Fa、FP和FN可分别用下列级数表示:
将式(3-153)~式(3-155)代入式(3-152)并化简,可得
(3-156)
当采用“余弦交点法”来调制触发延迟角时,有
(3-157)
式中 r——输出电压比,即当前输出的正弦电压幅值与可输出的最大幅值之比。
将式(3-157)代入式(3-156)进一步化简,从而得到由各次谐波的和的形式表示的输入电流表达式。