[发明专利]一种交流并接电容整流桥负载特性分析方法

说明书

技术领域

本发明属于感应发电机性能分析技术领域，具体涉及一种交流并接电容整流桥负载特性分析方法。

背景技术

在船舶、飞机、车辆、石油钻井平台等独立系统中，电能的需求越来越大，其供电系统体积、重量随着容量的增加亦越来越大，所以，必须提高发供电系统的功率密度和效率，降低其体积、重量。

提高发供电系统功率密度的一个有效途径是提高发电机的转速。感应发电机(即异步发电机)转子结构简单，机械强度高，可在高速下运行，功率密度比同容量的同步发电机和直流发电机都大得多。传统的感应发电机与大电网并联时虽可以不需励磁调节装置，但由于其功率因数很低，因而效率也低；而独立系统中的感应发电机只能采用并联电容器来实现负载变化时的励磁调节稳压功能，其励磁系统体积大且控制复杂，加之电容器不能连续调节，稳压控制效果差。随着电力电子技术的发展，制约独立系统中感应发电机励磁控制这一瓶颈问题可以采用电力电子技术来解决，如本申请人发明的多相整流/三相辅助励磁控制的高速感应发电机(专利号：ZL200410055584.9)，因其结合交流电容器和辅助励磁装置各自的特点，较好解决了电压调节难题。

传统整流桥负载系统交流侧一般为一阶系统，多采用开关函数法分析，而采用该方法的前提在于每个二极管导通时刻已经确定。一旦整流桥的交流侧并接自励电容以后，即使采用忽略交流侧电阻的近似方法进行简化，也无法将该系统的交流侧模型等效为一阶系统，简化后的交流侧模型至少为二阶系统，考虑到整流桥负载的非线性，此时无法通过简单的解析分析得到确定的二极管导通时刻，因此，也就不能采用开关函数的方法进行整流桥特性分析。

发明内容

本发明的目的在于为多相整流/三相辅助励磁控制的高速感应发电机提供交流并接电容的整流桥负载特性分析方法。

一种交流并接电容整流桥负载特性分析方法，分别对A、B、C相按照如下方式进行分析，具体为：

电源电动势相位ω_st在0～π期间与π～2π期间的分析结果相同，在0～π期间按照如下方式分析：

构建方程组：

其中，

A′₃＝A′₁，B′3=B′1-2π3ω0ωs,]]>ω0=1LC,]]>I_dl1＝I_dl2＝I_dl；

i表示A或B或C相，E为i相电动势基波，ω_s为电源电动势角频率，C为i相并接电容，L为i相等效漏电感，t为时间，e_i为i相的电源电动势，I_d为直流侧电流，I_dl为换相过程中自励电容电流突变提供的临界电流，表示对时间求导；u_i(w_st)₊表示i相在相位w_st时刻突变后的电压，u_i(w_st)_-表示i相在相位w_st时刻突变前的电压；