減振降噪是電抗器在制作和應(yīng)用過程中需要考慮的重要因素,但目前的減振方法多集中在被動(dòng)減振方面,無法從根源上減小電磁振動(dòng)。該文針對(duì)串聯(lián)電抗器提出一種基于諧波注入的主動(dòng)減振方法。首先,根據(jù)串聯(lián)電抗器的振動(dòng)加速度與其輸入功率變化率的正比例關(guān)系推導(dǎo)出功率變化率與輸入電流的關(guān)系,由于電抗器中注入諧波會(huì)改變其輸入電流的波形,所以提出通過增加反向奇數(shù)次諧波激勵(lì)來降低電抗器的功率變化率,從而抑制電抗器的振動(dòng),并利用遺傳算法計(jì)算出最優(yōu)的諧波注入量。然后,建立串聯(lián)電抗器的電磁-機(jī)械耦合模型,基于有限元法計(jì)算電抗器鐵心的電磁振動(dòng),對(duì)比分析得到注入諧波后串聯(lián)電抗器的平均減振效果為12.90%。最后,搭建串聯(lián)電抗器振動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),得到注入諧波后電抗器的振動(dòng)加速度平均幅值減小為12.75%,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。通過仿真與實(shí)驗(yàn)證明了該方法對(duì)電抗器有很好的減振效果。 

【文章來源】：電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2020,35(16)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

=0.065s時(shí)刻電抗器鐵心應(yīng)力分布（a）基波激勵(lì)（b）疊加諧波激勵(lì)

浠?收?悍逯抵?鈄钚。?為835MinFI,I1.380310。因?yàn)?次、5次諧波注入量相對(duì)于基波主激勵(lì)非常小，所以可忽略其對(duì)電抗器的影響。注入諧波后的功率變化率采集電路如圖1所示，電阻R和電感L模擬了電抗器繞組的內(nèi)在阻抗，可通過改變3I和5I的峰值來調(diào)節(jié)諧波的注入量。圖1功率變化率采集電路Fig.1Powerchangerateacquisitioncircuitdiagram將最優(yōu)的3次和5次諧波注入量3i和5i輸入功率變化率電路，分別得到基波及注入諧波激勵(lì)時(shí)的功率變化率，如圖2所示。圖2基波及注入諧波激勵(lì)時(shí)的功率變化率Fig.2Powerchangeratecurveswhenfundamentalwaveandinjectedharmonicexcitation由圖2可知，電抗器輸入功率變化率曲線為正弦波形，周期為0.01s，注入諧波后其波形負(fù)峰值處出現(xiàn)小的凹槽�；�(lì)時(shí)，ddPkt的峰值是ax)mf(i7minf(i)7.898110，注入諧波后ddPkt的正負(fù)峰

慕峁辜俺嘰?Fig.3Structureandsizeofseriesreactor中間鐵心柱上纏繞的是基波激勵(lì)繞組，兩個(gè)諧波激勵(lì)繞組分別纏繞在左右兩個(gè)鐵心柱周圍，基波繞組與諧波繞組匝數(shù)均為31匝。將1.2節(jié)計(jì)算出的最優(yōu)的等效諧波注入量I3和I5通入諧波繞組，計(jì)算注入諧波前后電抗器鐵心的振動(dòng)情況。電抗器的電磁振動(dòng)與其磁通密度和鐵心的應(yīng)力分布密切相關(guān)。經(jīng)計(jì)算，得到基波激勵(lì)與疊加諧波激勵(lì)的電抗器在t=0.065s時(shí)的鐵心磁場(chǎng)與應(yīng)力分布分別如圖4和圖5所示。（a）基波激勵(lì)（b）疊加諧波激勵(lì)圖4t=0.065s時(shí)刻電抗器鐵心磁場(chǎng)強(qiáng)度分布Fig.4Distributionofmagneticfieldstrengthofreactorcoreatt=0.065s（a）基波激勵(lì)（b）疊加諧波激勵(lì)圖5t=0.065s時(shí)刻電抗器鐵心應(yīng)力分布Fig.5Stressdistributionofreactorcoreatt=0.065s

【參考文獻(xiàn)】：
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