好文章阅读网

【脉冲】UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别

日期:2017-05-04 12:24
 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。(WWW.zhlseo.com)
脉冲 UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别
    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:
   脉冲 UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别
    (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。
脉冲 UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别
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。
脉冲 UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别
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:
   脉冲 UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别
    (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°
   脉冲 UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别
    (1-3)
    故合成的网侧线电流
   脉冲 UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别(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。
脉冲 UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别
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
    5th
    7th
    11th
    13th
    17th
    19th
    23th
    6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
    5th
    7th
    11th
    13th
    17th
    19th
转载请保留本文连接:http://www.zhlseo.com

推荐阅读

热度: