大功率ＵPS6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得全桥整流由于有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与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
1１由公式1－1可得以下结论电流中含６K？1ｋ为正整数次谐波即5、７、11、１3。等各次谐波各次谐波得有效值与谐波次数成反比且与基波有效值得比值为谐波次数得倒
数。图1。１计算机仿真得6脉冲Ａ相得输入电压、电流波形
2、１２脉冲整流器原理1２脉冲就是指在原有6脉冲整流得基础上在输入端、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与II两个三相整流电路就就是通过变压器得不同联结构成１2相整流电路。
f１2脉冲整流器示意图由2个6脉冲并联组成桥1得网侧电流傅立叶级数展开为
１２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？
故合成得网侧线电流
13
14
可见两个整流桥产生得5、7、17、19、、、、次谐波相互抵消注入电网得只有１2k？1k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得比值为谐波次数得倒数。
图12计算机仿真得１2脉冲UPSA相得输入电压、电流波形
f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
5th
7ｔh11ｔh13th
6脉冲谐波含量２0％１49％8％
12脉冲谐波含0％0％9％8
量
17tｈ
60％
１9th5％0
23ｔh４4
某型号大功率UPS谐波实测数据表
谐波次数
5th7th
6脉冲谐波含量３2％3％
12脉冲谐波含11％
量
１1th1３th17tｈ19th83４％2941％1％
23th2％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、谐波分析与改良对策
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与正整数、序３k＋2次ｋ为０与正整数、0序3ｋ次k为正整数。
＋序电流使损耗加重序电流使电机反转、发热0r