分析三相输入单相输出的周波变流电路
由于式子非常复杂,这里仅给出当r=1而φn=-π/2的特殊情况下ia的表达式
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这清楚地表明了输入电流中谐波的频率和含量。至于一般情况下ia的表达式,读者可查阅参考文献[99]。
以上讨论的是三相输入单相输出的情况,通常情况下,输出也是三相的,此时输入电流波形是由三个单相输出波形移相相加得到的(当三相平衡时),如图3-67所示。其输入电流表达式同样可以用以上方法得到。
此外,所有用于大容量场合的实际周波变流器结构,均可看成由基本的3脉波变流器组组合而成,因此,多脉波周波变流电路的谐波频率和谐波含量也都能由上述所得的3脉波周波变流器的情况推导出来。
采用以上所述的方法,可以分析出各种形式的周波变流电路输入电流中的谐波频率和谐波含量。图3-68给出了单相输出的周波变流电路输入电流中的主要谐波频率与输出频率对输入频率之比间的关系,图3-69给出的是三相输出周波变流电路的情况。
可以看出,周波变流电路输入电流中的谐波成分非常复杂,其谐波频率不仅与输入电源频率及变流器结构有,而且与输出频率有关,谐波频率往往不是输入频率的整数倍。这是周波变流电路谐波不同于整流电路和移相控制交流调压电路的地方。
进一步的研究表明,周波变流电路输入电流中的谐波可以分为两部分:一部分仅与输入频率、输出频率及相数有关,与变流器的结构无关,有人称之为“周波变流电路特征谐波”[99];另一部分则不仅与输入频率、输出频率及相数有关,而且与变流器结构有关,这一部分实际上包括相同结构整流器的特征谐波以及其触发延迟角受到调制所产生的旁频成分。