6脉动整流与12脉动整流

6 脉冲与 12 脉冲可控硅整流器原理与区别一、理论推导1、6 脉冲整流器原理：6 脉冲指以 6 个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有 6 个开关脉冲对 6 个可控硅分别控制，所以叫 6 脉冲整流。当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角 a 为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：(1-1)由公式（1-1）可得以下结论：电流中含 6K?1（k 为正整数）次谐波，即 5、7、11、13...等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。图 1.1 计算机仿真的 6 脉冲 A 相的输入电压、电流波形2、12 脉冲整流器原理：12 脉冲是指在原有 6 脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6 脉冲整流器，使直流母线电流由 12 个可控硅整流完成，因此又称为 12 脉冲整流。下图所示 I 和 II 两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成 12 相整流电路。12 脉冲整流器示意图（由 2 个 6 脉冲并联组成）桥 1 的网侧电流傅立叶级数展开为：(1-2)桥 II 网侧线电压比桥 I 超前 30?，因网侧线电流比桥 I 超前 30?(1-3)故合成的网侧线电流(1-4)可见，两个整流桥产生的 5、7、17、19、...次谐波相互抵消，注入电网的只有12k?1（k 为正整数）次谐波，即 11、13、23、25 等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。图 1.2 计算机仿真的 12 脉冲 UPS A 相的输入电压、电流波形二、实测数据分析。以上计算为理想状态，忽略了很多因数，如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。因此实测值与计算值有一定出入。理论计算谐波表：谐波次数5th7th11th13th17th19th23th6 脉冲谐波含量20%14%9%8%6%5%4%12 脉冲谐波含量0%0%9%8%0%0%4%某型号大功率 UPS 谐波实测数据表：谐波次数5th7th11th13th17th19th23th6 脉冲谐波含量32%3%8%3%4%2%2%12 脉冲谐波含量1%1%9%4%1%1%2%从以上两表对比可得，6 脉整流器谐波含量最大为 5 次谐波、12 脉整流器强度最大为 11 次谐波，与理论计算结果一致。6 脉 5 次谐波实测值较计算值偏大，12 脉 11 次谐波实测值与计算值相同。三、谐波分析和改良对策谐波可能造成配电线缆、变压器发热，降低通话质量，空气开关误动作，发电机喘振等不良后果；谐波按电流相序分为+序（3k+1 次，k 为 0 和正整数）...