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前言1

第1章 绪论1

1.1 谐波问题及研究现状1

《电气自动化新技术丛书》序言1

1.2 谐波抑制4

1.3 无功补偿6

1.4 本书内容概述9

第2章 谐波和无功功率12

2.1 谐波和谐波分析12

2.1.1 谐波的基本概念12

2.1.2 谐波分析15

2.1.3 公用电网谐波电压和谐波电流限值18

2.2.1 正弦电路的无功功率和功率因数21

2.2 无功功率和功率因数21

2.2.2 非正弦电路的无功功率和功率因数23

2.2.3 无功功率的时域分析26

2.2.4 三相电路的功率因数27

2.2.5 无功功率的物理意义27

2.2.6 无功功率理论的研究及其进展30

2.3 谐波和无功功率的产生31

2.4 无功功率的影响和谐波的危害39

2.4.1 无功功率的影响39

2.4.2 谐波的危害40

2.4.3 谐波引起的谐振和谐波电流放大41

2.4.4 谐波对电网的影响44

2.4.5 谐波对旋转电机和变压器的危害45

2.4.6 谐波对继电保护和电力测量的影响47

2.4.7 谐波对通信系统的干扰49

第3章 电力电子装置的功率因数和谐波分析52

3.1 阻感负载整流电路的功率因数和谐波分析52

3.1.1 忽略换相过程和直流侧电流脉动时的情况53

3.1.2 计及换相过程但忽略直流侧电流脉动时的情况65

3.1.3 计及直流侧电流脉动时的情况72

3.1.4 阻感负载整流电路的非特征谐波78

3.2 整流电路带滤波电容时的功率因数和谐波分析83

3.2.1 电容滤波型桥式整流电路的功率因数和谐波分析84

3.2.2 感容滤波型桥式整流电路的功率因数和谐波分析93

3.3 交流调压电路的功率因数和谐波分析100

3.3.1 移相控制单相交流调压电路的功率因数和谐波分析101

3.3.2 移相控制三相交流调压电路的功率因数和谐波分析109

3.3.3 通断控制交流调压电路的功率因数和谐波分析121

3.4 周波变流电路的功率因数和谐波分析124

3.4.1 用开关函数法对输入电流进行谐波分析126

3.4.2 输入电流中的谐波频率和谐波含量129

3.4.3 输入电流中的基波分量和输入端功率因数132

第4章 无功补偿电容器和LC滤波器138

4.1 无功补偿电容器138

4.1.1 并联电容器补偿无功功率的原理139

4.1.2 并联电容器补偿无功功率的方式140

4.1.3 并联电容器补偿容量的计算140

4.1.4 并联电容器的放电回路和自动投切143

4.1.5 并联电容器和谐波的相互影响144

4.2.1 LC滤波器的结构和基本原理148

4.2 LC滤波器148

4.2.2 LC滤波器的设计准则151

4.2.3 单调谐滤波器的设计155

4.2.4 高通滤波器的设计161

第5章 静止无功补偿装置164

5.1 无功功率动态补偿的原理166

5.2 晶闸管控制电抗器(TCR)172

5.2.1 基本原理172

5.2.2 主要接线形式和配置类型173

5.2.3 控制系统177

5.2.4 动态性能和动态过程分析183

5.3.1 基本原理185

5.3 晶闸管投切电容器(TSC)185

5.3.2 投入时刻的选取187

5.3.3 控制系统189

5.3.4 动态过程分析190

5.4 采用全控型器件的静止无功发生器(SVG)192

5.4.1 基本原理193

5.4.2 控制方法198

5.4.3 应用实例205

第6章 瞬时无功功率理论和应用209

6.1 三相电路瞬时无功功率理论209

6.2 谐波和无功电流的实时检测215

6.2.1 三相电路谐波和无功电流实时检测216

6.2.2 单相电路谐波和无功电流实时检测231

6.3.1 SVC控制所需的信号和传统检测方法239

6.3 瞬时无功功率理论的其他应用239

6.3.2 基于瞬时无功功率理论的SVC信号检测方法241

第7章 有源电力滤波器245

7.1 有源电力滤波器的基本原理245

7.2 有源电力滤波器的系统构成和主电路形式247

7.2.1 有源电力滤波器的系统构成248

7.2.2 有源电力滤波器的主电路形式254

7.3 并联型有源电力滤波器258

7.3.1 单独使用的并联型有源电力滤波器258

7.3.2 与LC滤波器混合使用的并联型有源电力滤波器285

7.4 串联型有源电力滤波器291

7.4.1 单独使用的串联型有源电力滤波器291

7.4.2 串联混合型有源电力滤波器294

8.1 整流电路的多重化和自换相整流电路312

第8章 高功率因数变流器312

8.1.1 移相多重联结313

8.1.2 多重联结电路的顺序控制318

8.1.3 自换相整流电路320

8.1.4 电容滤波二极管整流电路的多重联结323

8.2 PWM整流电路325

8.2.1 PWM整流电路的拓扑和工作原理325

8.2.2 PWM整流电路的控制方法332

8.3 带斩波器的二极管整流电路335

8.3.1 单相有源功率因数校正电路335

8.3.2 三相有源功率因数校正电路338

8.4 矩阵式变频电路342

参考文献349