基于单台感应加热设备的谐波分析与研究

摘要

感应加热设备是由电力电子开关元件构成的电能变换装置，如整流器、逆变器和斩波器等。对于电网来说这些装置属于非线性负荷．它产生的有害高次谐波电流注入电网，造成电网的严重污染。本文以感应加热电源的交流侧谐波为研究对象，对感应加热设备进行模型等效，采用傅立叶级数分析方法对其等效模型谐波进行分解。应用MATLAB建立起仿真模型，在不同工况条件下进行仿真，对其交流侧谐波进行FFT分析，得到各次的谐波含量。通过分析和仿真得到感应加热设备运行时的各次谐波含量及变化规律，为抑制其谐波奠定基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1谐波的研究

1.1.1谐波的概念

1.1.2谐波的产生

1.1.3谐波的基本概念和数字特征量

1.1.4研究谐波的重要性

1.2感应加热设备的工作特点和对电力系统的影响

1.2.1感应加热设备的特点和应用

1.2.2感应加热设备对电力系统的影响

1.3感应加热设备的谐波研究现状

1.4本文的主要工作

第二章谐波的限制措施

2.1限制措施

2.1.1减少谐波源的谐波含量

2.1.2滤波器的装设

2.1.3选择合理的供电电压

2.2抑止谐波的技术措施

2.2.1交流无源滤波装置

2.2.2静止无功补偿

2.2.3有源电力滤波器

2.2.4混合型滤波器

2.2.5抑制谐波的其他技术措施

第三章感应加热设备的等效模型

3.1整流器

3.2滤波器

3.2.1电感滤波器

3.2.2电容滤波器

3.2.3 Γ型滤波器

3.2.4其他形式的滤波器

3.3逆变器及负载

3.4小结

第四章感应加热设备等效模型的谐波分析

4.1阻感负载整流电路的谐波分析

4.1.1忽略换相过程和直流侧电流脉动时的情况

4.1.2计及换相过程但忽略直流侧电流脉动时的情况

4.1.3计及直流侧电流脉动时的情况

4.2带滤波电容的整流电路的谐波分析

4.2.1电容滤波型桥式整流电路

4.2.2感容滤波型桥式整流电路谐波分析

第五章系统仿真实验结果及分析

5.1 MATLAB/SIMULINK软件简介

5.2系统的设计仿真及分析

5.2.1系统参数的选取

5.2.2系统仿真及波形分析

5.3仿真结论

第六章单台100kW感应加热设备的谐波补偿

6.1 LC滤波器的设计准则

6.2 100kW感应加热设备的谐波补偿方法及仿真

6.3小结

第七章结论

参考文献

致 谢

在学期间发表论文和参加科研情况