6脈動整流與12脈動整流教學(xué)應(yīng)用

1、6脈沖與12脈沖可控硅整流器原理與區(qū)別一、理論推導(dǎo)1、6脈沖整流器原理：6脈沖指以6個(gè)可控硅（晶閘管）組成的全橋整流，由于有6個(gè)開關(guān)脈沖對6個(gè)可控硅分別控制，所以叫6脈沖整流。當(dāng)忽略三相橋式可控硅整流電路換相過程和電流脈動，假定交流側(cè)電抗為零，直流電感為無窮大，延遲觸發(fā)角a為零，則交流側(cè)電流傅里葉級數(shù)展開為：(1-1)由公式（1-1）可得以下結(jié)論：電流中含6k?1（k為正整數(shù)）次諧波，即5、7、11、13.等各次諧波，各次諧波的有效值與諧波次數(shù)成反比，且與基波有效值的比值為諧波次數(shù)的倒數(shù)。圖1.1 計(jì)算機(jī)仿真的6脈沖a相的輸入電壓、電流波形2、12脈沖整流器原理：12脈沖是指在原有6脈沖整流的

2、基礎(chǔ)上，在輸入端、增加移相變壓器后在增加一組6脈沖整流器，使直流母線電流由12個(gè)可控硅整流完成，因此又稱為12脈沖整流。下圖所示i和ii兩個(gè)三相整流電路就是通過變壓器的不同聯(lián)結(jié)構(gòu)成12相整流電路。12脈沖整流器示意圖（由2個(gè)6脈沖并聯(lián)組成）橋1的網(wǎng)側(cè)電流傅立葉級數(shù)展開為：(1-2)橋ii網(wǎng)側(cè)線電壓比橋i超前30?，因網(wǎng)側(cè)線電流比橋i超前30?(1-3)故合成的網(wǎng)側(cè)線電流(1-4)可見，兩個(gè)整流橋產(chǎn)生的5、7、17、19、.次諧波相互抵消，注入電網(wǎng)的只有12k?1（k為正整數(shù)）次諧波，即11、13、23、25等各次諧波，且其有效值與與諧波次數(shù)成反比，而與基波有效值的比值為諧波次數(shù)的倒數(shù)。圖1.2

3、 計(jì)算機(jī)仿真的12脈沖ups a相的輸入電壓、電流波形二、實(shí)測數(shù)據(jù)分析。以上計(jì)算為理想狀態(tài)，忽略了很多因數(shù)，如換相過程、直流側(cè)電流脈動、觸發(fā)延遲角，交流側(cè)電抗等。因此實(shí)測值與計(jì)算值有一定出入。理論計(jì)算諧波表：諧波次數(shù)5th7th11th13th17th19th23th6脈沖諧波含量20%14%9%8%6%5%4%12脈沖諧波含量0%0%9%8%0%0%4%某型號大功率ups諧波實(shí)測數(shù)據(jù)表：諧波次數(shù)5th7th11th13th17th19th23th6脈沖諧波含量32%3%8%3%4%2%2%12脈沖諧波含量1%1%9%4%1%1%2%從以上兩表對比可得，6脈整流器諧波含量最大為5次諧波、12脈整流器強(qiáng)度最大為11次諧波，與理論計(jì)算結(jié)果一致。6脈5次諧波實(shí)測值較計(jì)算值偏大，12脈11次諧波實(shí)測值與計(jì)算值相同。三、諧波分析和改良對策諧波可能造成配電線纜、變壓器發(fā)熱，降低通話質(zhì)量，空氣開關(guān)誤動作，發(fā)電機(jī)喘振等不良后果；諧波按電流相序分為+序（3k+1次，k為0和正整數(shù)）、-序（3k+2次，k為0和正整數(shù)）、0序（3k次，k為正整數(shù)）。+序電流使損耗加重，-序電流使電機(jī)反轉(zhuǎn)、發(fā)熱，0序電流使中線電流異常增大。從實(shí)測值可見，6脈整流器5次諧波最大，可加裝5次濾波器來抑制諧波