諧波對導體電阻的影響及實驗研究.pdf

1、本研究基于工程電磁場基本原理，考慮諧波流過導體時集膚效應的影響，對電流密度的分布進行研究，探究了導體材料、半徑及流過導體電流的頻率對電流密度分布的影響，提出了一種計及集膚效應影響的導體諧波電阻的計算方法。對諧波損耗的可疊加性進行證明，并在此基礎上提出了更為精確地導體諧波損耗的求取方法，給出IEC算例說明由集膚效應所帶來的額外的諧波損耗不可忽略，為諧波網(wǎng)損精確計算及設備發(fā)熱控制等問題提供理論指導。為驗證所提出的導體諧波電阻計算方法及諧波損

2、耗的可疊加性，設計制造了諧波發(fā)生器，并對其主電路拓撲，諧波電流發(fā)生控制算法等進行了研究。為降低開關損耗，主電路拓撲分為低頻和高頻兩種模塊，控制算法采用差異化控制，實現(xiàn)了基波和諧波電流的獨立高精度控制。根據(jù)設計方案制造了低壓樣機并進行了諧波電阻與流過導體諧波電流頻率的關系探究實驗及諧波損耗可疊加性實驗。實驗結果證明，鐵磁性導體比抗磁性導體因集膚效應所帶來諧波電阻的增量更加明顯，所提出的導體諧波電阻計算方法比現(xiàn)有的理論更能反映實際工況中諧波