6脉冲和12脉冲的区别之令狐文艳创作
6脉波与12脉波的区别
6脉波与12脉波的区别
输出的电压是直流,一般是软开关电源或逆变电源。
如果是,脉波越多说明电压波动越小,每个周期有12个波峰。
专为6脉动波整流供电的变压器是双绕组变压器,其二次线圈有U、V、W 三个引出极;而专为12脉动波整流供电的变压器是三绕组变压器,二次线圈有六个引出极,实际是二个绕组,一个绕组接成“Y”型接线,有一组U、V、W引出,另一个绕组接成“△”型接线,还有一组U、V、W引出,该六个引出线与后面的整流装置结合组成12脉动波整流。
当然,也有用二台接线组别不同的变压器(如Y,yn0和Yd11)
并列运行组成12脉动波整流变压器组的情况。
6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别
6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别
6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别
摘要:本文从理论推导、实测数据分析、谐波分析和改善对策、性能比照四个方面详细阐述6脉冲和12脉冲整流器的原理和区别。对大功率UPS的整流技术有一个深入全面的剖析。
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,那么交流侧电流傅里叶级数展开为:
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脉冲整流的根底上,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。
下列图所示I和II两个三相整流电路就是通过变压器的不同联构造成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:
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?
故合成的网侧线电流
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
6脉冲与12脉冲整流
6脉冲、12脉冲整流器原理与区别
摘要:本文从理论推导、实测数据分析、谐波分析和改善对策、性能对比四个方面详细阐述6脉冲和12脉冲整流器的原理和区别。对大功率UPS的整流技术有一个深入全面的剖析。
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:
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(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。
桥1的网侧电流傅立叶级数展开为:
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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 流器,
6脉冲和12脉冲的比较
(一) 6脉冲整流器的原理。参照图1A 图1B
图1A 为电流源型变频器中常用的6脉波晶闸管电流源型蒸馏电路结构,图1B 为该电路典型的输入波形,输入电流中含有很好的谐波分量,输入电流的5次谐波可达20%,7次谐波可达12%(见图3)。由于晶闸管的快速换相,还会产生一定的高次谐波,可达35次谐波以上,高次谐波会对电话等通信线路产生一定的干扰。整流电路总的谐波电流失真约为30%,所以一般要设置输入谐波滤波器。滤波器体积庞大且影响系统的效率,额外增加投资,滤波器的设计与电网参数和负载工况都有关系,一旦参数和工况发生变化,滤波器又得重新调整,十分不便,且影响滤波效果。
(二)12脉波整流器的原理 在图2A 中,整流器由两组晶闸整流串联而成,分别由输入变压器的两组二次绕组(星形和三角形互差30°电角度)供电。
这种整流电路的优点是把整流电路的脉波数由6提高到12,从而大大改善输入电流波形(见图2B ),降低输入谐波电流,总谐波电流失真约10%左右(见图3)。虽然12脉波整流电路的谐波电流必然谐波结构的大大下降,但还不能达到IEEE519—1992标准规定的在电网短路电流小于20倍负载电流时,总谐波电流失真小于5%的要求。因此,一般也要安装谐波滤波装置。
三 12脉冲整流器与6脉冲的优势差异分析 (一)比6脉冲更具有环保概念
1 电流高谐波成份少,所以不电网电源。
2 有12脉冲整流装置,故输入功因率高大约≥0.85,因此总体效率亦比6脉冲整流器高。 (二)成本较高
1 由图1 A 及图2A 所示,12脉冲整流器必须加Δ及у双硫组变压器,故变压器成本较高。
6脉冲与12脉冲区别(教学应用)
大功率UPS 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。
6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别
6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别
6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别
摘要:本文从理论推导、实测数据分析、谐波分析和改善对策、性能对比四个方面详细阐述6脉冲和12脉冲整流器的原理和区别。对大功率UPS的整流技术有一个深入全面的剖析。
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:
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:
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?
故合成的网侧线电流
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
6脉冲,12脉冲可控硅整流器原理与区别
6脉冲,12脉冲可控硅整流器原理与区别6脉冲、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。
6脉冲和12脉冲的比较
(一) 6脉冲整流器的原理。参照图1A 图1B
图1A 为电流源型变频器中常用的6脉波晶闸管电流源型蒸馏电路结构,图1B 为该电路典型的输入波形,输入电流中含有很好的谐波分量,输入电流的5次谐波可达20%,7次谐波可达12%(见图3)。由于晶闸管的快速换相,还会产生一定的高次谐波,可达35次谐波以上,高次谐波会对电话等通信线路产生一定的干扰。整流电路总的谐波电流失真约为30%,所以一般要设置输入谐波滤波器。滤波器体积庞大且影响系统的效率,额外增加投资,滤波器的设计与电网参数和负载工况都有关系,一旦参数和工况发生变化,滤波器又得重新调整,十分不便,且影响滤波效果。
(二)12脉波整流器的原理 在图2A 中,整流器由两组晶闸整流串联而成,分别由输入变压器的两组二次绕组(星形和三角形互差30°电角度)供电。
这种整流电路的优点是把整流电路的脉波数由6提高到12,从而大大改善输入电流波形(见图2B ),降低输入谐波电流,总谐波电流失真约10%左右(见图3)。虽然12脉波整流电路的谐波电流必然谐波结构的大大下降,但还不能达到IEEE519—1992标准规定的在电网短路电流小于20倍负载电流时,总谐波电流失真小于5%的要求。因此,一般也要安装谐波滤波装置。
三 12脉冲整流器与6脉冲的优势差异分析 (一)比6脉冲更具有环保概念
1 电流高谐波成份少,所以不电网电源。
2 有12脉冲整流装置,故输入功因率高大约≥0.85,因此总体效率亦比6脉冲整流器高。 (二)成本较高
1 由图1 A 及图2A 所示,12脉冲整流器必须加Δ及у双硫组变压器,故变压器成本较高。
脉冲和12脉冲的区别
脉冲和12脉冲的区别(总3
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6脉冲、12脉冲可控硅整流器的技术比较
一、6脉冲整流器技术原理
6脉冲是指以6个可控硅(晶闸管)组成的全整流桥,由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别行控制,所以叫6脉冲整流。整流原理及整流波形如下所示:
二、12脉冲整流器技术原理
12脉冲是指在原有6脉冲的基础上,在输入端增加了移相变压器之后再增加一组之后以6脉整流器,使得整流由12脉冲整流器完成,因此叫12脉冲整流。
三、6脉冲整流器以及12脉冲整流器的谐波分析理论计算谐波表:
某型号大功率UPS谐波实测数据表:
四、6脉冲整流器与12脉冲整流器的比较
项目6脉冲整
流器12脉冲整流
器
影响
1、辐射到电网的输入电流谐波含量く10%く%由于整流滤波型负载引入市电电网会造
成电网被“污染”,由此而造成大量的
高次谐波电流流过整个供电系统。设备
因电网质量的降低而容易导致的停机、
误跳闸风险以及寿命的减少等
2.能耗较大较小辐射到电网的输入电流谐波含量小
高次谐波会在输入电力变压器、电缆上
产生附加热损,造成能源浪费。
3.发电机宕
机
易不会避免了励磁绕组的正反馈效应
五、结论
终上所述,12脉冲整流器比12脉冲整流器具有更好的谐波抑制功能,对电网的干扰更少,从而大大减少设备因电网干扰而导致的停机、误跳闸风险以及寿命的减少等,但由于结构及控制更复杂,增加了1组6脉冲整流器以及移相变压器,导致成本上升较多。12脉冲整流器的适应环境更加广泛,在恶劣的环境下更具有应有优势!
6脉冲和12脉冲的区别
6脉冲、12脉冲可控硅整流器的技术比较
一、6脉冲整流器技术原理
6脉冲是指以6个可控硅(晶闸管)组成的全整流桥,由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别进行控制,所以叫6脉冲整流。整流原理及整流波形如下所示:
二、12脉冲整流器技术原理
12脉冲是指在原有6脉冲的基础上,在输入端增加了移相变压器之后再增加一组之后以6脉冲整流器,使得整流由12脉冲整流器完成,因此叫12脉冲整流.
三、6脉冲整流器以及12脉冲整流器的谐波分析理论计算谐波表:
某型号大功率UPS谐波实测数据表:
四、6脉冲整流器与12脉冲整流器的比较
五、结论
终上所述,12脉冲整流器比12脉冲整流器具有更好的谐波抑制功能,对电网的干扰更少,从而大大减少设备因电网干扰而导致的停机、误跳闸风险以及寿命的减少等,但由于结构及控制更复杂,增加了1组6脉冲整流器以及移相变压器,导致成本上升较多。12脉冲整流器的适应环境更加广泛,在恶劣的环境下更具有应有优势!
6脉冲和12脉冲的区别(优选版)
6脉冲、12脉冲可控硅整流器的技术比较
一、6脉冲整流器技术原理
6脉冲是指以6个可控硅(晶闸管)组成的全整流桥,由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别进行控制,所以叫6脉冲整流。整流原理及整流波形如下所示:
二、12脉冲整流器技术原理
12脉冲是指在原有6脉冲的基础上,在输入端增加了移相变压器之后再增加一组之后以6脉冲整流器,使得整流由12脉冲整流器完成,因此叫12脉冲整流。
三、6脉冲整流器以及12脉冲整流器的谐波分析理论计算谐波表:
某型号大功率UPS谐波实测数据表:
四、6脉冲整流器与12脉冲整流器的比较
五、结论
终上所述,12脉冲整流器比12脉冲整流器具有更好的谐波抑制功能,对电网的干扰更少,从而大大减少设备因电网干扰而导致的停机、误跳闸风险以及寿命的减少等,但由于结构及控制更复杂,增加了1组6脉冲整流器以及移相变压器,导致成本上升较多。12脉冲整流器的适应环境更加广泛,在恶劣的环境下更具有应有优势!
6脉冲和12脉冲的区别
6脉冲、12脉冲可控硅整流器的技术比较
一、6脉冲整流器技术原理
6脉冲是指以6个可控硅(晶闸管)组成的全整流桥,由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别进行控制,所以叫6脉冲整流。整流原理及整流波形如下所示:
二、12脉冲整流器技术原理
12脉冲是指在原有6脉冲的基础上,在输入端增加了移相变压器之后再增加一组之后以6脉冲整流器,使得整流由12脉冲整流器完成,因此叫12脉冲整流。
三、6脉冲整流器以及12脉冲整流器的谐波分析理论计算谐波表:
某型号大功率UPS谐波实测数据表:
四、6脉冲整流器与12脉冲整流器的比较
五、结论
终上所述,12脉冲整流器比12脉冲整流器具有更好的谐波抑制功能,对电网的干扰更少,从而大大减少设备因电网干扰而导致的停机、误跳闸风险以及寿命的减少等,但由于结构及控制更复杂,增加了1组6脉冲整流器以及移相变压器,导致成本上升较多。12脉冲整流器的适应环境更加广泛,在恶劣的环境下更具有应有优势!
6脉冲与12脉冲区别之令狐文艳创作
大功率UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流
器原理与区别
令狐文艳
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。
6脉动整流与12脉动整流
6脉冲与12脉冲可控硅整流器道理与差别
一.理论推导
1.6脉冲整流器道理:
6脉冲指以6个可控硅(晶闸管)构成的全桥整流,因为有6个开关脉冲对6个可控硅分离掌握,所以叫6脉冲整流.
当疏忽三相桥式可控硅整流电路换相进程和电流脉动,假定交换侧电抗为零,直流电感为无限大,延迟触发角a为零,则交换侧电流傅里叶级数睁开为:
(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,各次谐波的有用值与谐波次数成反比,且与基波有用值的比值为谐波次数的倒数.
图1.1 盘算机仿真的6脉冲A相的输入电压.电流波形
2.12脉冲整流器道理:
12脉冲是指在原有6脉冲整流的基本上,在输入端.增长移相变压器后在增长一组6脉冲整流器,使直流母线电流由12个可控硅整流完成,是以又称为12脉冲整流.
下图所示I和II两个三相整流电路就是经由过程变压器的不合联络构成12相整流电路.
12脉冲整流器示意图(由2个6脉冲并联构成)
桥1的网侧电流傅立叶级数睁开为:
(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....次谐波互相抵消,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,且其有用值与与谐波次数成反比,而与基波有用值的比值为谐波次数的倒数.
图1.2 盘算机仿真的12脉冲UPS A相的输入电压.电流波形
二.实测数据剖析.
以上盘算为幻想状况,疏忽了许多因数,如换相进程.直流侧电流脉动.触发延迟角,交换侧电抗等.是以实测值与盘算值有必定出入.
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6脉冲、12脉冲可控硅整流器的技术比较
令狐文艳
一、6脉冲整流器技术原理
6脉冲是指以6个可控硅(晶闸管)组成的全整流桥,由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别进行控制,所以叫6脉冲整流。整流原理及整流波形如下所示:
二、12脉冲整流器技术原理
12脉冲是指在原有6脉冲的基础上,在输入端增加了移相变压器之后再增加一组之后以6脉冲整流器,使得整流由12脉冲整流器完成,因此叫12脉冲整流。
三、6脉冲整流器以及12脉冲整流器的谐波分析理论计算谐波表:
某型号大功率UPS谐波实测数据表:
四、6脉冲整流器与12脉冲整流器的比较
项目6脉冲整
流器12脉冲整流
器
影响
五、结论
终上所述,12脉冲整流器比12脉冲整流器具有更好的谐波抑制功能,对电网的干扰更少,从而大大减少设备因电网干扰而导致的停机、误跳闸风险以及寿命的减少等,但由于结构及控制更复杂,增加了1组6脉冲整流器以及移相变压器,导致成本上升较多。12脉冲整流器的适应环境更加广泛,在恶劣的环境下更具有应有优势!