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集成滤波电感整流变压器在船舶整流系统中的应用研究
| 论文题名： | 集成滤波电感整流变压器在船舶整流系统中的应用研究 |
| 关键词： | 船舶电力系统;电感整流变压器;无源滤波装置;电抗器;非正交解耦理论 |
| 摘要： | 舰船电力推进技术从诞生到现在已经有一百多年的历史，随着船舶推进技术的发展，电力推进越来越受国内外的欢迎，并且日益成为现在船舶的主流推进方式。随着电脑的应用、电力电子技术的成熟，，船舶电力推进采用越来越多电力电子等非线性装置，这使得船舶电力系统谐波污染越来越严重，其中的整流装置是船舶电力系统谐波的主要来源。然而船舶空间有限，不能采取传统的LC无源滤波技术，从经济上来看，也不能采用有源滤波。 为解决上述问题，首先阐述了本课题提出的非正交解耦理论，并利用非正交解耦理论提出了一种将无源滤波装置中的电抗器集成到整流变压器的方案。 本文研究内容主要包括以下几个方面： 首先，介绍了整流系统滤波方式的分类以及各自的特点。并介绍了空心电抗器的结构特点及分类。 其次，根据船舶整流系统的现况，详细阐述了本课题提出的非正交解耦理论，并在理论和实验上证明了该理论的正确性。根据该理论提出了一种将无源滤波装置中的电抗器集成到整流变压器的绕组空间排布方案。并设计和制造了一台集成滤波电感整流变压器，详细述说了变压器的制造工艺。 再次，简要介绍了电磁理论和Maxwell方程、有限元分析技术；详细分析了有限元能量法求解集成电抗器电感的理论；并以样机为例，用有限元能量法求解其电感值，通过与实际电感值对比，验证了有限元能量法求解集成电抗器电感的可行性。 然后根据某船舶整流系统的现况详细给出了无源滤波的优化方案，并提出了集成滤波电感整流变压器的数学计算模型，建立了集成滤波电感整流变压器的Simulink模型，并对整个船舶整流系统进行了仿真分析，与实验数据对比验证了改模型的可行性。 综上所述，将LC无源滤波电抗器集成于整流变压器的方案是可行的，并且能够达到减少整流变压器和滤波系统所占用的空间，具有重要的现实工程意义。 |
| 作者： | 卢赛 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 罗隆福;周冠东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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