功率因数校正技术在松耦合电能传输系统中的研究

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电力电子技术中的功率因数校正技术

电力电子技术中的功率因数校正技术在电力系统中，功率因数是衡量负载对电力输入的有效利用程度的重要参数。

当负载的功率因数不佳时，不仅会造成电能的浪费，还会导致电力系统的负荷不平衡、电压波动等问题。

为了解决这一问题，电力电子技术中的功率因数校正技术应运而生。

一、功率因数概念及其影响功率因数是指负载在电力输入时，实际消耗的有用功率与视在功率之比。

其数值介于0和1之间，当功率因数接近1时，表示负载对电力的有效利用程度较高；当功率因数接近0时，表示负载对电力的有效利用程度较低。

负载的功率因数不佳会对电力系统产生一系列负面影响。

首先，低功率因数将导致系统的无功功率增加，从而增加输电线路的损耗和设备的负载。

其次，功率因数不佳会造成电力系统的负荷不平衡，引发电压波动，影响系统的稳定性和安全运行。

因此，提高功率因数成为电力电子技术中的重要研究方向。

二、功率因数校正技术功率因数校正技术是通过电力电子器件和控制策略对负载的功率因数进行调节和校正的技术手段。

其目的是使负载的功率因数接近1，提高负载对电力的有效利用效率。

1. 有源功率因数校正技术有源功率因数校正技术是指通过电力电子器件和电子开关电路对负载的功率因数进行主动调整的技术手段。

其中，最常用的有源功率因数校正技术是采用整流桥电路和直流电容器组成的有源滤波器。

该技术通过控制整流桥电路的导通和截止时刻，及时响应负载变化，主动消除谐波电流，并且根据输入电压的波动变化来调整直流电容器的充放电，从而实现功率因数的校正和控制。

2. 无源功率因数校正技术无源功率因数校正技术是指通过电感、电容等无源元件来改善负载的功率因数的技术手段。

其中，最常用的无源功率因数校正技术是串联补偿和并联补偿。

串联补偿通过在负载前端串联电感元件来提高负载的功率因数；而并联补偿则是在负载并联电容器来改善功率因数。

这些无源元件能够补偿负载的无功功率，从而提高功率因数的值。

三、功率因数校正技术的应用功率因数校正技术在电力工业和民用领域都有广泛的应用。

有源功率因数校正技术及控制方式分析

有源功率因数校正技术及控制方式分析摘要：本文深入探讨了有源功率因数校正技术及其控制方式，重点分析了不同类型的APFC电路的工作原理和性能特点，以及控制策略在改善系统性能中的作用。

通过对几种典型APFC电路的实验分析，本文展示了APFC在提高电力电子设备效率、减小谐波污染方面的巨大潜力。

关键词：有源功率因数校正；控制方式；电力电子一、引言随着电力电子技术的迅猛发展，大量非线性负载如开关电源、变频器等被广泛应用，导致电网中谐波含量增加，功率因数降低。

为了解决这一问题，有源功率因数校正技术（APFC)应运而生。

APFC技术不仅可以提高电力电子设备的功率因数，还能减小谐波对电网的污染。

二、有源功率因数校正技术原理及分类1.功率因数及有源功率因数校正的基本概念(1)功率因数是电力系统中非常重要的一个参数，它表示了电压和电流之间的相位差。

在电力系统中，功率因数的大小直接影响到系统的效率和稳定性。

当功率因数大于0时，表示电压超前电流，即正功率；当功率因数等于0时，表示电压和电流同相，即零功率；当功率因数小于0时，表示电压滞后电流，即负功率[1]。

(2)有源功率因数校正是一种电力电子学中的技术，它通过控制电源的相位差来调整系统的功率因数。

这种技术可以有效地提高系统的效率和稳定性，减少系统的损耗。

有源功率因数校正的基本原理是利用一个可控的电源，通过控制这个电源的相位差，来调整系统的功率因数[2]。

2.有源功率因数校正技术分类及其工作原理(1)APFC电路（AC-DC Power Factor Correction Circuit）是一种用于校正交流电压波形的电路，其作用是将交流电压转换成直流电压，以便于后续的电压调节和稳定。

APFC电路的分类有多种，根据不同的应用场景和需求，可以分为不同的类型。

(2)另外一种常见的APFC电路是电流控制型APFC电路。

电流控制型APFC电路的工作原理是通过对输入电流的控制来实现对输出电压的校正和调节。

功率因数校正(PFC)技术的研究

网络教育学院《电源技术》课程设计题目：功率因数校正（PFC）技术的研究学习中心：辽宁东港奥鹏层次：高中起点专科专业：电气工程及其自动化年级： 2010年春季学号：学生：辅导教师：武东锟完成日期： 2012年 2 月 24 日内容摘要本文对于单相与单相PFC技术及其控制方法的研究，针对于各种功率因数校正，介绍了相应的基本工作原理，和功率因数校正技术的额发展和其主要最主要特点。

从主电路的拓扑形式和控制方式分析有源功率因数校正。

进而更好的学习电源技术。

关键词：功率因数校正；PFC技术；控制方法；有源功率因数引言、功率因数是衡量电器设备性能的一项重要指标。

功率因数低的电器设备，不仅不利于电网传输功率的充分利用，而且往往这些电器设备的输入电流谐波含量较高，实践证明，较高的谐波会沿输电线路产生传导干扰和辐射干扰，影响其它用电设备的安全经济运行。

如对发电机和变压器产生附加功率损耗，对继电器、自动保护装置、电子计算机及通讯设备产生干扰而造成误动作或计算误差。

因此。

防止和减小电流谐波对电网的污染，抑制电磁干扰，已成为全球性普遍关注的问题。

国际电工委与之相关的电磁兼容法规对电器设备的各次谐波都做出了限制性的要求，世界各国尤其是发达国家已开始实施这一标准。

随着减小谐波标准的广泛应用，更多的电源设计结合了功率因数校正(PFC)功能。

设计人员面对着实现适当的PFC段，并同时满足其它高效能标准的要求及客户预期成本的艰巨任务。

许多新型PFC拓扑和元件选择的涌现，有助设计人员优化其特定应用要求的设计。

1功率因数校正基本原理及方法1.1功率因数校正基本原理功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。

基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。

开关电源供应器上的功率因数校正器的运作原理是去控制调整交流电电流输入的时间与波型，使其与直流电电压波型尽可能一致，让功率因数趋近于。

电力系统中的功率因数校正方法研究

电力系统中的功率因数校正方法研究在电力系统中，功率因数是一个非常重要的参数。

功率因数是指电流和电压之间的相角差值的余弦值，它反映了电源的有效功率和视在功率之间的比例关系。

功率因数的大小直接影响到系统的效率和能源利用率。

一个高功率因数可以减少电流的损耗和能源的浪费，同时也可以提高系统的稳定性。

因此，对于电力系统来说，如何进行功率因数校正是一个非常重要的问题。

传统的功率因数校正方法主要包括电容器补偿、感性负载接入和主动功率因数校正。

这些方法各有优劣，下面我们将对它们进行分析和比较。

首先，电容器补偿是一种常见的功率因数校正方法。

它通过接入适量的电容器来补偿感性负载的功率因数。

这种方法操作简单，成本相对较低。

然而，电容器补偿存在一些问题。

一方面，电容器的容量需要根据感性负载的功率因数进行选择，容量选择不当会导致系统过补偿或欠补偿，影响系统的性能。

另一方面，电容器需要占用一定的空间，并且需要进行定期维护和更换，增加了系统的管理成本。

其次，感性负载接入是另一种功率因数校正方法。

当系统中存在感性负载时，可以通过接入一定量的感性负载来提高功率因数。

这种方法操作相对简单，成本也较低。

然而，感性负载接入也存在一些问题。

一方面，接入感性负载会增加系统的电流，导致线路的损耗增加和电源的负荷增加，影响系统的效率。

另一方面，感性负载不易控制，需要根据实际情况进行调整，增加了系统的管理难度。

最后，主动功率因数校正是一种较为先进的功率因数校正方法。

主动功率因数校正利用电力电子技术，通过对电流和电压进行实时检测和调整，使电力系统的功率因数始终保持在一个合理的范围内。

这种方法操作灵活，可以实时监测和调整功率因数，保持系统的稳定性和高效性。

然而，主动功率因数校正也存在一些问题。

一方面，主动功率因数校正需要较高的技术和设备投资，成本相对较高。

另一方面，主动功率因数校正对系统的稳定性要求较高，需要进行复杂的系统分析和设计。

综上所述，电力系统中的功率因数校正方法有电容器补偿、感性负载接入和主动功率因数校正等。

MC33262有源功率因数校正技术(APFC)

有源功率因数校正技术(APFC)在开关电源中的应用研究近年来，开关电源因效率高，成本低，而在各个领域获得了广泛的应用。

但是采用传统的非控整流开关电源，由于输入阻抗呈容性，网侧输入电压和输入电流间存在较大相位差，加上输入电流严重非正弦，并呈脉冲状，故功率因数极低，谐波分量很高，给电力系统带来了严重的谐波污染。

为此，国际电工委员会早在90年代初就制定了IEC1000-3-2标准，严格限定设备的功率因数必须接近于1，提高开关电源的功率因数已经成为国内电源厂商的当务之急。

由于输入端有整流元件和滤波电容，单相AC/DC开关电源及大部分整流电源供电的电子设备，其电网侧功率因数仅为0.65左右。

采用有源功率校正技术后可提高到0.95～0.99，既治理了电网的谐波污染，又提高了开关电源的整体效率。

有源功率因数校正主要是在整流滤波和DC/DC功率级之间串入一个有源PFC作为前置级，用于提高功率因数和实现DC/DC级输入的预稳，用作PFC电路的功率级基本上是升压型Boost变换器，它具有效率高、电路简单、适用电源功率高等优点。

开关电源同时是一个重要的电磁干扰源，所以减少和抑制开关电源的电磁发射成为3C认证中的关键，也是开关电源设计中的重要课题。

开关电源中的功率开关管在高频下的通、断过程产生大幅度的电压和电流跳变，从而产生强大的电磁骚扰。

滤波是压缩干扰频谱的基本手段，抗EMI滤波器是EMC技术的基础元器件之一。

在开关电源的滤波器设计中，磁性元件中电感的材料选取及电感取值的设定，对于开关电源的电磁兼容设计至关重要。

APFC控制技术原理APFC技术主要采用一个变换器串入整流滤波与DC/DC变换器之间，通过特殊的控制，一方面强迫输入电流跟随输入电压，从而实现单位功率因数；另一方面反馈输出电压使之稳定，从而使DC/DC变换器的输入实现预稳。

功率因数补偿控制专用芯片MC33262的电流控制方式是峰值电流控制方式。

它的基本思想是采用一个正弦基准电流作为上限，由输出检测信号经误差放大后与输入全波电压的检测信号相乘获得，下限则为零。

电力电子设备中的功率因数校正技术研究与应用实践

电力电子设备中的功率因数校正技术研究与应用实践随着能源资源的短缺和环境污染的不断加剧，节能减排已经成为全球范围内的共识。

电力电子设备在现代工业中占据了重要的地位，它们能够控制电能的流动和转换，提高电能的质量和效率。

然而，许多电力电子设备在工作过程中存在功率因数低的问题，这不仅会造成能源浪费，还会对电力系统的稳定性和可靠性产生不利影响。

为了解决这一问题，功率因数校正技术逐渐得到了广泛的研究和应用。

功率因数是衡量电力系统有效利用电能程度的重要指标，它定义为有功功率与视在功率的比值。

当电力电子设备的功率因数低于0.9时，会导致电网负荷增加、电压不稳定、谐波污染等问题。

为了提高电力电子设备的功率因数，研究者们提出了多种校正技术。

首先，有源功率因数校正技术利用功率因数调整器来主动改变电路的电流波形，以达到提高功率因数的目的。

这种技术的核心是通过控制器实时采样电流和电压信号，并进行相对应的计算和控制。

通过控制功率因数调整器的开关状态和频率，可以有效地改变电流波形，从而提高功率因数。

这种技术不仅可以校正功率因数，还可以改善电压质量和电流谐波畸变，具有较高的可调性和适应性。

其次，无源功率因数校正技术利用滤波器来改变电路的电流波形，以减小谐波内容。

这种技术的关键是选择合适的滤波器，通过滤波器将谐波分量滤除，从而改变电流波形。

在设计滤波器时，需要考虑滤波器的频率响应、滤波器的损耗以及滤波器的容量和电感等参数，以兼顾功率因数校正效果和功率损耗。

这种技术相对简单，成本较低，但对谐波抑制的要求较高。

此外，混合功率因数校正技术将有源和无源校正技术相结合，以实现更好的功率因数校正效果。

这种技术通常将功率因数调整器与滤波器相结合，通过叠加有源校正和无源校正效果来改善功率因数。

混合技术既考虑到了功率因数校正的准确性和可调性要求，又解决了无源校正技术对谐波抑制的限制问题。

然而，混合技术的设计和实现较为复杂，需要充分考虑系统的稳定性和可靠性。

基于DSP控制的功率因数校正研究的开题报告

基于DSP控制的功率因数校正研究的开题报告一、研究背景和意义随着工业化的不断推进，许多企业需要大量使用电力来满足其生产和运营的需求，但同时也面临着电能质量的问题。

在实际应用中，由于一些因素的影响，电路中出现了电力负荷和电流不匹配的情况，从而导致了一定程度上的功率因数下降。

功率因数下降会导致不必要的电能损失和电力网的负担，对企业生产效率和能源消耗都会产生不利影响。

因此，对于企业来说，开展功率因数校正的研究十分必要，并且在工业控制领域中，数字信号处理（DSP）技术已经得到了广泛的应用。

因此，通过基于DSP控制的功率因数校正研究，能够提高电能质量，降低能源消耗，提高企业的生产效率，具有重要的理论和实践意义。

二、研究内容和方法（一）研究内容本论文研究的主要内容是基于DSP控制的功率因数校正。

具体包括以下几个方面：1. 对功率因数校正的原理进行分析和研究；2. 对DSP技术在功率因数校正中的应用进行研究；3. 设计并实现基于DSP的功率因数校正系统；4. 对系统进行测试和评估，验证系统的有效性和可行性。

（二）研究方法本论文采用文献综述、理论分析、系统设计和实验验证等方法，具体步骤如下：1. 进行文献资料的收集和整理，对功率因数校正的原理进行深入了解；2. 基于DSP技术对功率因数校正的应用进行分析和探讨；3. 设计并实现基于DSP的功率因数校正系统，包括硬件系统和软件系统；4. 对系统进行测试和评估，验证系统的有效性和可行性；5. 对系统的优化和改进进行探讨。

三、研究进度安排本研究计划在以下时间内完成：2022年6月-2022年8月：完成文献综述，深入了解功率因数校正的原理和DSP技术在功率因数校正中的应用；2022年9月-2022年11月：进行系统设计，包括硬件和软件的设计；2023年3月-2023年5月：完成系统搭建和调试，并对系统进行初步测试；2023年6月-2023年8月：对系统进行改进和优化，并进行最终测试和评估；2023年9月-2023年11月：完成论文撰写和答辩准备。

功率因数校正技术

功率因数校正技术发表时间：2016-06-22T14:56:15.653Z 来源：《科技中国》2016年4期作者：武宪文[导读] 消除电网谐波污染，提高功率因数是电力电子领域研究的一个重大且很有实际价值的课题。

（航天长峰朝阳电源有限公司辽宁朝阳 122000）摘要：消除电网谐波污染，提高功率因数是电力电子领域研究的一个重大且很有实际价值的课题。

本文介绍了电网谐波污染问题和谐波抑制的方法；指出了功率因数校正的目的和意义；阐述了功率因数校正技术的发展概况、研究现状和未来的发展方向。

关键词：功率因数校正技术一、功率因数技术解决的问题防止电网的谐波污染有两种方法：一是采用无源滤波或有源滤波电路来旁路或补偿谐波，是被动的、治标的方法；另一种方法是改造电子设备本身，使其不产生谐波和无功，是主动的、治本的方法，这就是功率因数校正(PFC)。

不同时期，人们对功率因数问题的理解有所不同。

功率因数问题是用电设备对电网带来的影响问题。

不同性质的问题，其解决思路和方法也有所不同。

功率因数校正技术的发展过程就是对这一问题不断深入的认识和解决过程。

在进行功率因数校正之前，必须先弄清楚电网中的谐波源。

电网中的谐波源有发电机、变压器、工业电弧炉、荧光灯、各种电力电子装置和各种开关电源。

在电力电子装置大量应用之前，主要的谐波源是发电机和变压器，二者的谐波发生都是电磁转换中的非线性引起的。

对于发电机可在设计的时候采取一些削弱谐波电动势的措施使之发出的电压中含有很少的谐波。

对于变压器可以采用合理的铁心结构和绕组连接方式，使铁心工作于线性区等手段而减少其谐波。

这些措施不属于功率因数校正范畴。

随着电力电子技术的发展，电力电子装置大量投入电网，迅速取代发电机和变压器，成为电网中主要的谐波源。

在我国，一项调查显示：目前的大型企业中，几乎每家企业都有电网污染的现象。

在现代通信设施使用集中的商务楼内，污染更为严重。

电网污染还会随流动的电波而传染，造成大面积隐患，并有可能引发重大事故。

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０引言
作为旋转导向智能钻井系统的核心部件可控偏心器，其原理是利用电机泵产生推动翼肋伸缩的动力，当采用电机泵动／时，电机泵的能量来源于井，Ｊ
ｌ松耦合电能传输系统的组成
松耦合电能传输系统是根据麦克斯韦电磁场原理，通过可分离变压器进行能量的传递，图１该是
ｅｐｒｅｔｌｅｕｌｈｗｈｔｈｅｈｏｏｙｒｉｅｃｉｅｐｗｅｆｈｙｔｍｎｅｕｅｅｃｉｅｌｓｅｆｈｙｔｍ．ｘｅｉｎａｓｔｓｏｔａｅｔｃｎｌｇａｓｓａｔｏｒｏｔｅｓｓｅａｄｒｄｃｓｒａｔｖｏｓｓｏｔｅｓｓｅｍｒｓｔｖＫｅｒ：ｏｓｌｏｐｌｄ；ｅａａｌｒｎｆｒｒｐｗｅｒｎｍｉｓｏｙｔｍ；ｗｅａｔｒｏｒｃｉｎｙｗｏｄｓｌｏｅｙｃｕｅｓｐｒｂｅｔａｓｏｍｅ；ｏｒａｓｓｉｎｓｓｅｐｏｒｆｃｏｒｅｔｏｔｃ
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系统的组成框图。
下涡轮发电机。由于可控偏心器的机械结构决定了电机泵要安装在不旋转套上，而发电机要安装在旋转的主轴上，这样就涉及到旋转和不旋转之间的能量传输问题。以前一直采用的是接触式滑环能量传输方式，由于接触式滑环存在安装非常不方便、旋
ｃｕｅｒｎｆｒｒｗｈｓｏｐｌｇｃｅｃｅｔｉｌｗｅ，ｏｐｌｄｔａｓｏｍｅｏｅｃｕｉｏｆｉｎｓｏｒｗｈｃｅｔｉｔｒｎｍｉｓｏｏｒｆｃｏｅｓｓｅｎｉｉｈｒｓｒｃｓｔａｓｓｉｎｐｗｅａｔｒｏｆｈｙｔｍ．Ｉｔｏｕｔｎｗａａｅｔｔｎｒｄｃｉｓｍｄｏｏ
耦合系数较低，制约着系统的传输功率。介绍了感应电能传输系统的组成，并分析了功率因数校正电路工作原理及参数选择，并将功率因数校正技术应用于松耦合电能传输系统；仿真与实验结果表明该
技术提高了系统的有功功率，降低了系统的无功损耗。
功率因数校正技术在松耦合电能传输系统中的研究
电工电气（００．１２１１）Ｎｏ
功率因数校正技术在松耦合电能传输系统中的研究
周静，李永振
（西安石油大学井下测控研究所，陕西西安７６）０５０摘要：松耦合电能传输系统采用一种新型的电能传输技术，其关键部件是松耦合变压器，它的
关键词：松耦合；可分离变压器；电能传输系统：功率因数校正中图分类号：Ｔ７４１Ｍ１．文献标识码：Ａ文章编号：１０ — １５２１）卜０１３０７３７（００１０卜０
ＲｅｅｒｈｏｗｅｃｏｒｅｔｏｃｏｏｙｉｓａｃｆＰｏｒＦａｔｒＣｏｒｃｉｎＴｅｈｎｌｇｎＬｏｓｌｕｐｌｄＰｏｒＴｒｎｓｉｓｏｙｔｍｏｅｙＣｏｅｗｅａｍｓｉｎＳｓｅ
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（ｎｔｕｅｆＭｅｓｒｍｅｔｎＩｓｔｔｏｉａｕｅｎａｄＣｏｔｌＸｉｎＳｉｏｉｒｉ，＇１０５Ｃｉａ）ｎｒｏ ’ ｈｕＵｎｖｓｔＸｉｎ７０６．ｈｎａｙｅｙｏ
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