电力机车多段桥整流电路功率因数补偿容量的分析计算林洲电力机车研完所周书芹易理明

内

容

提

耍、

本文在借助于计算机准确地计算出电力机车多段桥整流电路有功功率值分布情况的基础上关健词:,

无」加力率。

、

视在功率

来分析电力机车加装功率因数补偿装置的吝量,

。

电力机车

,

多段桥

相控调压

,

功率因数

,

功率因数补偿

,

计算方法

A B ST R A C T

A e t i,e

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目前

,

国内外相控整流器电力机车为、

上

,

对电力机车再作如下假设( 2 )忽略变压器、

:

了改善功率因数

降低等效干扰电流。

,

通常,

( 1 )忽略变压器的励磁电流;

采用置、

:

多段桥串联;

加装 L C或 R L C补偿装鉴于目,

整流元件等的压,,

强迫换向电路 (如扇形控制 )%及5 0%,

降

也即不计整流装置和变压器的损耗( 3 )忽略整流电路中的电流脉动;

前对电力机车功率因数提出的技术要求

即

即

当机车发挥 5 0时,

以上的额定功率 (牵

认为平波电抗器电感为无穷大

引电机额定电流

50

%

及5 0,

%以上额定电压 ).

( 4 )忽略L C补偿装置对变压器次边

机车功率因数应不小于 0

9

。

该提法显、

电压升高的影响;( 5 )忽略换流过程,

然是指瞬时功率因数值进行综合分析。

为此在机车设计过

即变压器交流漏二

程中应根据相控电力机车主电路结构

参数,

抗很小的,

,

换流瞬间完成 (,一

) 0

。

本文仅就电力机车采用多段对,

为了简化推导过程

,

上述假设是允许。

桥整流考。

,

加装 L C功率因数补偿装置后

多段桥电压,。

、

、

电流波形图如图 l所示。、。

其功率因数改善进行深入的分析

供读者参

根据文献〔1〕多段半控桥在补偿之前的有功功率尸视在功率 S」

功率因数只的表达、

一

、

当电流波形为矩形波时的计算

式如卜_

一

公式 (,

二

)。一

‘

_

尸

。

三

r厂;

也塑迎竺二止些旦〕门丛“

汀

在假设电网电压为理想正弦波的基础

“

。

=

U Z几

了

”名兀一

(Z n”2汀

一

1 )a

.

(2 ) (3 )

补偿前的无功功率O Q一了S一尸。,。:

。:

(4 a )

流田 i一

.

厂石不布五丽寸飞〕瓜U Z二 UZ” 5 1 n . t

扩 2[ (Z n

一 1)+ e

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二」

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Z U I‘

拾一

x

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一

(Z n

1 )汀a

十一 2〔 2。一 1) (

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.

豆〕

(4 b )

以上各式中的 U I由机车主电路参数给:

‘

定

,

为常数,、

,

n其余部分为和a的函数.

。

若

/

{

{丫‘,

令f分,

f

:

、

f

。

分别为尸( 2)一

。、

5

.

、

Q的函数部。

则 (1 )5.

(4 b )式可写成为:

P。= U z l‘==:

f f

,

(5 )

U I::

d

:

(6 )(7 )

Q一

。

U I

‘

f

。

以上各式中

f f

,

:

(了 2〔 Zn

一

1)

+ e o sa

。

〕

(8 )

:=

了生一

n Z

兀一

(Z nn Z

一

1 )a

.

兀

(9 )

多段半控桥电压电流波形图 (几为矩形波 )(a整流电压“‘波形, )(b原边电流几波形 )

九

=

x

矛扩矛一 (2,

1 )二 a

。

一

2[ (2,

一

l)

+

c o

蔽〕云

2

以上各式中:”

( 10 )

U

—:-

多段桥整流的桥段数;”

一为了进一步分析。,