想空载直流电压Udio和输出直流电流Id等设计要求,这部分函数的推导可以参见电化学整流电源电气计算的相关文献。
针对所研究的问题,优化的最终目标是搜索最佳并联支路数,从而使整流装置的损耗最小,效率最高。这样所研究问题的优化域为一般并联支路数的数目,即D={0,1,…nb}。
3实例分析
一台30kA×3/546V的电化学整流装置,主要原始数据及设计要求如下(主要列出与上面损耗计算中相关的参数):
单柜额定输出直流IdN=30kA,UdN=546V;
整流电路型式:三相二极管桥式整流;
电流储备系数:KAi≥2.5;
均流系数:KI≥0.85。
按常规设计,在价格、可靠性满足要求的情况下,则选用当前最大承载电流的整流二极管。表1为常规设计与优化设计结果的比较。
显然,采用8只器件并联,使整流效率提高了约0.02%,大大节约了电能。
4结语
(1)通过在设计过程中引入优化的思想,克服了以往完全依赖经验公式的设计方法,使设计的整流装置在性能上有所提高。
(2)随着新型整流器件的推出,方案设计的多样性也越来越突出,优化设计方法更能体现出它的优势。
(3)通过完善优化目标函数(效率),可以进一步提高优化的效果。但对电化学整流装置来说,如果能从拓扑结构上进行分析,整流装置的性能会得到进一步的提高。
(4)这种优化思想也可以应用于其它电力电子变换装置。
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