带旁通的大电流四象限晶闸管变流器一体化结构设计方法

摘要

本发明公开了一种带旁通的大电流四象限晶闸管变流器一体化结构设计方法，首先根据大电流四象限变流器初步设计结构，利用电磁分析软件建立变流器结构的空间电磁耦合分析模型，通过有限元分析法计算变流器各导电支路间的电感耦合矩阵，然后在考虑电磁耦合关系矩阵和晶闸管非线性特性基础上，建立变流器电路分析模型，并利用MATLAB软件求解电磁相互耦合的变流器各导电支路和并联晶闸管电流，再计算变流器各导电支路所受的电动力和均流系数，最后根据变流器均流系数和电磁力计算结果，对变流器的设计结构进行校核和优化，直至满足均流和动稳定设计要求。本发明设计的四象限变流器效率高、均流效果好、结构动稳定性高、应用范围广，性价比高。

主权项

带旁通的大电流四象限晶闸管变流器一体化结构设计方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）、根据变流器总体电气参数要求，初步设计大电流四象限变流器的结构，利用相关电磁分析软件建立四象限变流器结构的电磁耦合分析模型，通过有限元分析法计算出不同变流桥以及与旁通间的电磁参数，该电磁参数至少包含自感、互感和电阻参数；（2）、利用上述步骤（1）求解的电磁参数构成电磁耦合关系矩阵，并考虑晶闸管特性的影响，建立包括各变流桥和旁通间的四象限变流器的电路分析模型，利用MATLAB软件进行编程求解，计算相互之间电磁耦合的四象限变流器各导电支路和各并联的晶闸管电流参数，再计算各导电支路所受的电动力和均流系数；（3）、根据上述步骤（2）计算结果，优化四象限变流器的桥臂及各导电支路连接设计结构，再利用上述步骤（1）和（2）建立的电磁和电路分析模型进行计算校核，直到带旁通的大电流四象限变流器结构满足晶闸管元件均流要求和各导电支路电动稳定性要求为止。