12脉波整流
12脉波整流电路原理
12脉波整流电路原理12脉波整流电路是一种用于将交流电转换为直流电的电路。
它通过使用12个二极管和一个中心引线，使得输出电压具有更高的平均值和更低的纹波。
本文将详细介绍12脉波整流电路的原理及其工作过程。
让我们来了解一下什么是脉波整流。
脉波整流是一种将交流电转换为直流电的技术。
通常，交流电的电压在正半周和负半周之间交替变化，而直流电的电压保持恒定。
脉波整流电路通过使用二极管来实现这一转换过程。
12脉波整流电路利用了三相交流电的特点。
三相交流电是指由三个相位相差120度的正弦波组成的电信号。
在12脉波整流电路中，三相交流电首先通过一个变压器，将其转换为低电压高电流的形式。
然后，通过连接12个二极管和一个中心引线，将交流电转换为直流电。
具体来说，当A相的电压最大时，通过A相的二极管将电流导通，此时B相和C相的二极管处于关断状态。
当A相的电压下降到零并开始变为负值时，A相的二极管关闭，B相的二极管导通。
在这一过程中，电流通过负载的方向保持不变，从而实现了整流的目的。
接下来，当B相的电压最大时，通过B相的二极管将电流导通，此时A相的二极管和C相的二极管处于关断状态。
当B相的电压下降到零并开始变为负值时，B相的二极管关闭，C相的二极管导通。
同样地，电流通过负载的方向保持不变。
当C相的电压最大时，通过C相的二极管将电流导通，此时A相和B相的二极管处于关断状态。
当C相的电压下降到零并开始变为负值时，C相的二极管关闭，A相的二极管导通。
电流继续通过负载的方向保持不变。
通过这样的循环过程，交流电被转换为具有更高平均值的直流电。
由于12脉波整流电路中使用了12个二极管，相比于6脉波整流电路，纹波更小，输出电压更稳定。
总结一下，12脉波整流电路是一种将交流电转换为直流电的电路。
它利用了三相交流电的特点，通过连接12个二极管和一个中心引线，将交流电转换为具有更高平均值和更低纹波的直流电。
这种电路在工业和电力系统中得到广泛应用，用于稳定供电和保护电子设备。
12脉整流电路的功率因数
12脉整流电路的功率因数12脉整流电路是一种常见的电力电子装置，用于将交流电转换为直流电。
功率因数是衡量电路电能利用效率的一个重要指标，决定了电路对电网的负载程度。
本文将探讨12脉整流电路的功率因数及其影响因素。
我们来了解一下功率因数的概念。
功率因数是指电路中有用功率与视在功率的比值，用来衡量电路中有用功率的利用效率。
功率因数的取值范围是-1到1之间，当功率因数为1时，表示电路中有用功率和视在功率完全一致，电能得到了充分利用；当功率因数为0时，表示电路中只有无功功率，没有有用功率，电能没有得到有效利用；当功率因数为-1时，表示电路中有用功率和无功功率大小相等，但方向相反，电能得到了利用，但是产生了无功功率。
12脉整流电路是一种通过多相变压器和多个整流元件构成的电路，用于将交流电转换为直流电。
在这种电路中，功率因数的计算与普通单相电路有所不同。
普通电路的功率因数主要由电感和电容元件决定，而12脉整流电路的功率因数还受到谐波的影响。
在12脉整流电路中，谐波是由于非线性元件（如整流二极管）导致的。
这些非线性元件会引入大量的奇次谐波分量，这些谐波分量会影响到电路的功率因数。
为了减小谐波对功率因数的影响，通常会在12脉整流电路中添加谐波滤波器。
谐波滤波器可以通过选择合适的电感和电容元件来滤除谐波分量，提高功率因数。
12脉整流电路的功率因数还与负载特性有关。
负载特性是指负载对电路的电流响应情况。
在12脉整流电路中，负载通常是电感性负载，其电流响应会引起负载电压的滞后。
这种滞后会导致功率因数的下降，降低电路的功率因数。
为了提高12脉整流电路的功率因数，可以采取一些措施。
首先，选择合适的谐波滤波器，通过滤除谐波分量来改善功率因数。
其次，可以采用有源功率因数校正技术，通过控制逆变器的输出来改善功率因数。
此外，还可以通过增加电容负载来提高功率因数，但是需要注意不要超过电容的额定值。
总结起来，12脉整流电路的功率因数是衡量电路电能利用效率的重要指标，受到谐波和负载特性的影响。
12脉波整流电路原理
12脉波整流电路原理
12脉波整流电路是一种高效的电力转换技术，它可以将交流电转换为直流电，同时减少了输出的脉动和谐波。
其原理基于三相交流电源的正弦波形，通过控制三相桥式整流器中的开关管，使得每个半周期内都能够有两个开关管被导通，从而实现了12个脉冲的整流。
在12脉波整流电路中，三相桥式整流器是核心部件。
其由6个二极管和6个可控硅组成，分别连接在三相交流电源的对应位置上。
当交流电源中某一相的正半周时，该相对应的可控硅导通，而其他两个可控硅则不导通。
当另外一相出现正半周时，则对应该相的可控硅导通，而前一个可控硅则停止导通。
如此循环下去，在一周期内就会出现12次开关变化。
由于12脉波整流器中每个半周期都有两个开关管被导通，因此输出端得到了更加平稳的直流输出。
同时，在输入端也减少了谐波污染和功率因数问题。
需要注意的是，在实际应用中需要进行适当的控制和保护。
例如，需要对可控硅的触发角度进行控制，以确保输出电压稳定。
同时，还需要考虑可控硅的损坏和过流保护等问题。
总之，12脉波整流电路是一种高效、稳定的电力转换技术。
其原理基于三相交流电源的正弦波形，在适当的控制下可以实现更加平稳和低谐波的直流输出。
在实际应用中需要进行适当的控制和保护，以确保系统的安全和可靠性。
轨道交通牵引供变电技术第3章第3节12脉波整流机课件
（b） Id Idg
、
0
≥
12
时的上述波形
轨道交通牵引供变电技术
从图中线电压曲线uab和 uab 的交点M处开始，由 整流桥RCT1（经D1和D6管）向整流桥RCT2（经和管） 转移负载电流Id时，由于存在平衡电抗器电抗为主 的换相电流（在无平衡电抗器的轴向双分裂四绕组 整流变压器供电的12脉波整流电路中，换相电抗为 变压器的穿越电抗），使换相过程延续时间0 /12， 直到P点才结束，RCT1的负载电流为零。此后一段时 间，全部负载电流由RCT2单独承担。
轨道交通牵引供变电技术
（二）12脉波整流电路工作原理与特性
现以图3.27（c）所示的D,d0,y11接线构成两组 并联三相整流桥的十二相脉波整流电路为例进行说 明，设uab、ubc、uca和、、分别表示整流变压器T 二次绕组y接线和d接线两个绕组的三相输出电压， 可知这两组三相线电压依次形成30相移。
轨道交通牵引供变电技术
对于轴向双分裂四绕组整流变压器的12脉波整 流电路（不带平衡电抗器）而言，当Id＜Idg时，整 流变压器每相换相电抗产生的漏感电势（反电势） 较小，和带平衡电抗器的整流电路一样，不足以使 两组整流桥并联运行。因此，整流电路进入简单的 十二相推挽工作状态。
轨道交通牵引供变电技术
轨道交通牵引供变电技术
（c）Id
点
Idg
、 0
，过渡
6
时的上述波形
轨道交通牵引供变电技术
综合上述 Id ≤Idg 的几种运行工况可知，两组三 相整流桥并联构成的12脉波整流电路，在负载电流 Id ≤Idg 区域内工作时，两组三相整流桥基本上处于 推挽工作状态。此时的主要特点：直流输出电压波 形虽然为12脉波，但电压平均值突升较高（Id接近 空载时）；整流机组效率降低；交直流侧的谐波含 量也要增大，必须尽量降低临界点电流Idg的数值， 将在下面进一步分析。
12脉波二极管整流器
串联型12脉波二极管整流器摘要：串联型12脉波二极管整流器是由两个相同的6脉波二极管整流器在直流输出侧串联得到的。
该类型整流器一般用作中压传动系统的变频器的前端。
但一般情况下，12脉波的二极管整流器的总谐波畸变率不能满足IEEE 标准。
关键词：串联型、二极管、整流器变频调速是当今理想的调速方法之一，也是重要的节能措施。
交—直—交变频方式因其优势受到越来越广泛的应用。
大多数的交—直—交变流装置的前置输入部分都采用二极管整流。
随着多脉波整流技术的兴起，各种大功率设备都越来越多的采用多脉波二极管整流器。
多脉波二极管整流器有两种类型：串联型多脉波二极管整流器和并联型多脉波二极管整流器。
前者的所有6脉波二极管整流器的直流侧串联输出，主要用在仅需要一个直流供电的中压传动系统的变频器的前端；后者的每一个6脉波二极管整流器给一个单独的直流负载供电，可以用在需要多个独立直流供电电源的串联H 桥多电平逆变器中。
本文主要介绍串联型12脉波二极管整流器。
1.串联型12脉波二极管整流器1.1整流器的结构图1 12脉波串联型二极管整流器简化结构框图12脉波串联型二极管整流器的典型结构简化框图如图1所示，它由两个完全相同的6脉波二极管整流器构成，移相变压器二次侧两个三相对称绕组分别给其供电。
两个整流器的直流输出串联连接。
为了消除网侧电流A i 中的低次谐波，可令变压器二次侧星形连接的绕组的线电压ab V 与变压器一次侧绕组线电压AB V 同相，而变压器 三角形连接的绕组的线电压~~abv 超前AB v 一个相角，即 30~~=∠-∠=AB ab v v δ二次侧绕组线电压的有效值为2/~~AB abab V V V == 则变压器的绕组匝数比为221=N N 3231=N N 图1中的s L 表示供电电源和变压器之间总的线路电感，变压器总的漏电感可在变压器内部设置。
1.2 理论分析假定直流滤波电容d C 足够大，从而可以忽略直流电源d V 中的纹波含量。
舰用12脉波整流器直流侧谐波分析
舰用12脉波整流器直流侧谐波分析舰用12脉波整流器广泛应用于各种大型电力电子系统，例如船舶电力系统和海上风力发电系统，其所产生的直流侧谐波会严重影响船舶设备的运行效率和系统设备寿命。
因此对舰用12脉波整流器直流侧谐波进行分析具有重要的实际意义。
首先，舰用12脉波整流器直流侧谐波的产生原因主要是由于电路存在的非线性元件导致电流波形失真所致。
例如，在12脉波整流器中，由于在输出滤波电容充电和放电过程中，电流波形存在峰值，但电容又无法承受这种高峰值电流，因此直流侧输出电压波形会出现谐波。
其次，舰用12脉波整流器直流侧谐波的频率大小可以通过公式f=n*f0（n为谐波次数，f0为整流器输出电压频率）进行计算。
当n为奇数时，谐波会产生在f0的整数倍，当n为偶数时，谐波会产生在f0的2/n处。
最后，为了降低舰用12脉波整流器直流侧谐波对设备的影响，可以采取以下措施：一是增加输出滤波电容容量，以减少电容充放电过程中的电流波形，从而降低输出电压的谐波含量；二是增加输出电感，以控制电容充放电时的高峰值电流，从而有效降低直流侧谐波；三是使用谐波滤波器，将谐波从输出电路中剔除掉，从而让直流侧输出电压波形更加平滑。
总之，舰用12脉波整流器直流侧谐波在船舶电力系统和海上风电系统中的影响不可忽略。
通过以上措施，可以有效地减少直流侧谐波，保证设备的运行效率和设备寿命。
为了更好地了解舰用12脉波整流器直流侧谐波产生的情况，以下列出了相关数据并进行分析：1. 输出电压频率：50Hz2. 输出电容电容量：4700uF3. 直流输出电压：120V4. 谐波滤波器频率：3KHz根据公式f=n*f0，可以计算出舰用12脉波整流器直流侧谐波频率的大小。
以n=5为例，有f=5*50=250Hz，即在输出电压频率50Hz的整数倍处产生谐波。
此时需要注意的是，谐波滤波器的频率应该在谐波频率附近，以达到剔除谐波的效果。
据此，可以选用3KHz左右的谐波滤波器。
12脉波成为新型中频电炉发展趋势解析
1
２） 没有导电和易爆的尘埃，没有腐蚀金属和损坏绝缘的气体
及蒸汽的场所。
３） 电源电压波动不大于±10％。
４） 无其它强大电磁干扰的场所。
２． 技术参数：
1） 起 动 方 式
零电压软起动
2） 起 动 成 功 率 :轻 载 不 小 于 １ ０ ０ ％ ,重 载 不 小 于 ９ ５ ％
电位器 W1(1If) 1号整流桥最大输出电流设定电位器(截流)及两桥电流平衡微 调电位器，当有电流反馈时可设定最大输出电流，顺时针方向为最小，最大
7
调节范围约2倍。过电流无需调节，当截流值调整好后，过电流自动成为1.4 倍的截流值。当两桥电流不平衡时，微调W1和W7，可以使两路电流趋向一致。
W2(Vf) 最大中频输出电压设定电位器(截压)，当有电压反馈时可设定最 大中频输出电压，顺时针方向为最小，最大调节范围约2倍。过电压无需调节， 当截压值调整好后，过电压自动成为1.2倍的截压值。
量均正常后方可起动中频电炉。 ３）每次设备起动之前，必须将功率给定电位器调整到最小，控制电路
中的检查开关拨到工作位置。 ４）起动时先合控制电源，再合上主电路开关，逆变启动旋钮置于工作
位置，旋动功率调整电位器，启动设备，能听到中频叫声后，再逐 步增大功率。 ５）在每次过最小），逆变启动旋钮置于停止位置系统复位，然后再重新开 机。 ６）停机时，先将功率给定电位器调整到最小，逆变启动旋钮置于停止 位置，按交流分闸或者手动拉掉主空气开关，最后关掉控制电源。
CON2-9 VCC DC，+15V，最大输出 20mA
控制电 CON3-1，
单相 AC 18V/2A 控制电源
源
CON3-2
外故障 CON3-6， WP 接地为故障状态，WPL 灯亮，带 3 秒延时
12脉波整流变压器结构型式的选择
12脉波整流变压器结构型式的选择
在大型的电化学或电冶金用直流电源系统中，同相逆并联12脉波整流机
组是组成24相、36相、48相整流系统的基本组成单元。
12脉波整流机组主电路的连接型式有两种方案：一种是由一台整流变压器与两台整流装置组成的单机组12脉波整流电路（简称单机组12脉波整流电路）；另一种是由置于同一
油箱内的两台完全独立的整流变压器与两台整流装置组成的双机组等值12脉
波整流电路（简称等值12脉波整流电路）。
二者的连接方式如图1、图2所示。
上述两种连接方式的整流电路，对12脉波整流输出电压（电流）波形的对
称性以及对网侧谐波电流的影响是不同的，应引起设计人员和用户的注意。
1两种连接方式对谐波电流的影响
理想情况下，12脉波整流电路运行过程中，不会在网侧产生5次和7次谐波电流。
但单机组12脉波整流电路，由于变压器两个阀侧绕组的输出电压和阻
抗不容易做到很一致，使得运行时存在着严重的负荷分配不均的问题。
需要通过晶闸管相控或饱和电抗器的励磁调节来纠正这种偏差，从而导致二个三相桥晶闸管导通的相位差不能严格地保持为30°，使得网侧仍然存在5次和7 次谐波电流。
对于等值12脉波整流电路，由于变压器两个阀侧绕组的输出电压和阻抗容
易做到一致，而不会破坏12脉波的对称性。
图1单机组12脉波整流电路
图2等值12脉波整流电路
2阀侧绕组之间负荷电流分配不均的问题
2.1单机组12脉波整流电路单机组12脉波整流电路，其整流变压器网侧只。
12脉波整流电路原理
12脉波整流电路原理1. 引言在电力系统中，交流电是主要的供电方式。
然而，很多电子设备和电路需要直流电来工作。
因此，需要将交流电转换为直流电。
脉波整流电路是一种常用的将交流信号转换为直流信号的方法之一。
脉波整流电路采用了整流器来实现这个目标。
其中，12脉波整流电路是一种特殊类型的整流器，它能够提供更稳定和纯净的直流输出。
本文将详细解释12脉波整流电路的基本原理，并逐步介绍其工作过程、构成要素以及相关特性。
2. 整流器基础知识在开始讨论12脉波整流电路之前，我们先了解一些关于整流器的基础知识。
2.1 整流器概述整流器是一种将交变信号转换为直变信号的装置。
它通过改变输入信号中负半周和正半周之间的幅值和/或相位差来实现这个目标。
2.2 单相桥式整流器单相桥式整流器是最简单且最常见的整流器类型之一。
它由四个二极管和一个负载组成。
输入信号通过两个并联的二极管，然后再通过另外两个并联的二极管。
这样，无论输入信号的极性如何，都可以得到一个单方向的输出信号。
然而，单相桥式整流器的输出信号仍然包含有交流成分。
为了进一步减小交流成分，我们可以使用12脉波整流电路。
3. 12脉波整流电路原理3.1 构成要素12脉波整流电路由以下几个主要构成要素组成：•变压器•整流桥•滤波电容•负载下面将逐一介绍这些构成要素。
3.1.1 变压器变压器是整个系统的核心部件。
它用于将输入的交流电转换为合适的电压级别，并提供给整流桥。
变压器通常由一个铁芯和两个或多个线圈组成。
其中，一个线圈称为初级线圈，另一个或多个线圈称为次级线圈。
3.1.2 整流桥整流桥是12脉波整流电路中非常重要的部件之一。
它由四个二极管组成，通常采用硅二极管。
整流桥的作用是将输入信号中的负半周和正半周分别转换为单方向的信号。
3.1.3 滤波电容滤波电容用于进一步平滑输出信号，减小其交流成分。
它通过在整流后的直流信号上存储能量，并在负载需要时释放能量。
滤波电容的容值越大，输出信号中的交流成分越小。
UPS_6脉冲整流器、12脉冲整流器和IGBT整流器技术区别
UPS_6脉冲整流器、12脉冲整流器和IGBT整流器技术区别UPS 6脉冲整流器、12脉冲整流器和IGBT 整流器技术区别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。
三相桥式整流电路忽略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：iA=2?31/2/π?Id( sinwt -1/5sin5wt -1/7sin7wt +1/11sin11wt +1/13sin13wt -1/17Sin17wt -1/19sinwt +…) (1-1)由此可得以下简洁的结论：电流中含6k ±1（k 为正整数）次谐波，各次谐波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。
2、12脉冲整流器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。
电池及逆变器输⼊电池及逆变器输⼊ II桥1的⽹侧电流傅⽴叶级数展开为：iIA=iIa=2?31/2/π?Id( sinwt-1/5sin5wt-1/7sin7wt+1/11sin11wt+1/13sin13wt-1/17Sin17wt-1/19sinwt+…) (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?。
iIA=2?31/2/π?Id( sinwt+1/5sin5wt+1/7sin7wt+1/11sin11wt+1/13sin13wt+1/17Sin17wt+1/19sinwt+…) (1-3)故合成的⽹侧线电流iA=iIA+iIIA=4?31/2/π(sinwt+1/11sinwt+1/13sin13wt+…)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，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。
高压直流输电12脉动换流器波形
注：此波形为RTDS仿真试验时波形，与实际波形可能存在某些差异，仅供学习换流器原理参考。
12脉动整流侧正常波形
UAC为换流变网侧交流电压，IVY为Y桥阀侧交流电流，IVD为D桥阀侧交流电流，CPRD为D桥触发脉冲，ID为直流电流
如图D桥A相换相时刻超前Y桥30度，每个周期12个阀轮流导通关断，将三相正负半轴分别截取组成直流电流。
整流侧电流与电压相位一致，功率是从交流向直流侧传输。
整流侧总是共阴极侧〔电流流出〕换相到瞬时值最高的相，共阳极侧〔电流流进〕换相到瞬时值最低的相，因阀导通时压降很小通过换相分别截取正负半周电压。
12脉动逆变侧正常波形
如图D桥A相换相时刻超前Y桥30度，每个周期12个阀轮流导通关断，将三相正负半轴分别截取组成直流电流。
逆变侧电流与电压相位相反，功率是
从交流向直流侧传输。
逆变侧总是共阳极侧换相到瞬时值最高的相〔电流流进〕，共阴极侧换相到瞬时值最低的相〔电流流出〕，因阀导通时压降很小通过换相跟随直流电压，保证阀导通时的正向电压。
整流侧解锁波形
逆变侧解锁波形。
12脉冲介绍
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。
12脉波整流
12脉波整流变压器结构型式的选择摘要：介绍了12脉波整流机组中整流变压器两种结构型式的特点和在方案选择中需要注意的问题。
在大型的电化学或电冶金用直流电源系统中，同相逆并联12脉波整流机组是组成24相、36相、48相整流系统的基本组成单元。
12脉波整流机组主电路的连接型式有两种方案：一种是由一台整流变压器与两台整流装置组成的单机组12脉波整流电路（简称“单机组12脉波整流电路”）；另一种是由置于同一油箱内的两台完全独立的整流变压器与两台整流装置组成的双机组等值12脉波整流电路（简称“等值12脉波整流电路”）。
上述两种连接方式的整流电路，对12脉波整流输出电压（电流）波形的对称性以及对网侧谐波电流的影响是不同的，应引起设计人员和用户的注意。
1两种连接方式对谐波电流的影响理想情况下，12脉波整流电路运行过程中，不会在网侧产生5次和7次谐波电流。
但单机组12脉波整流电路，由于变压器两个阀侧绕组的输出电压和阻抗不容易做到很一致，使得运行时存在着严重的负荷分配不均的问题。
需要通过晶闸管相控或饱和电抗器的励磁调节来纠正这种偏差，从而导致二个三相桥晶闸管导通的相位差不能严格地保持为30°，使得网侧仍然存在5次和7次谐波电流。
对于等值12脉波整流电路，由于变压器两个阀侧绕组的输出电压和阻抗容易做到一致，而不会破坏1 2脉波的对称性。
2阀侧绕组之间负荷电流分配不均的问题2.1单机组12脉波整流电路单机组12脉波整流电路，其整流变压器网侧只有一组绕组，导致两组阀侧绕组间负荷分配不均的原因是Y接和△接这两组绕组间匝比NY/N△偏离，彼此理想空载直流电压Udio不相等，因此，负荷分配不可能平均。
整流变压器阀侧两组绕组间的匝比NY/N△值接近的可取整数比为4/7（偏差1.04％）、7/12（偏差1.02％）、11/19（偏差0.27％）。
由此可见，将NY/N△做成11/19，可使△Udio偏差减到最小，改善电流分配不均问题。
UPS电源6脉冲整流器和12脉冲整流器的优劣分析
UPS电源6脉冲整流器和12脉冲整流器的优劣分析
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。
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。
某型号大功率UPS谐波实测数据表：
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，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。
通过对6脉冲和12脉冲的整流和滤波的对比，我们明显看出，6脉冲和12脉冲具有以下的不用的优缺点：
1、6脉冲SCR整流很大，较低谐波畸变严重
2、12脉冲SCR整流+30°移相变压器+11次谐波滤波器较小高谐波抑制效果较好移相变压器谐波抑制效果不如输入隔离变压器
3、12脉冲SCR整流+输入隔离变压器+11次谐波滤波器+13次谐波滤波器很小最高：
(1) 输入总谐波畸变很低(2) 功率因数较高
(3) 可靠性高、技术成熟(4) 相对成本低体积较大
5、6脉冲SCR整流+混合滤波器最小较低谐波抑制效果非常好，输入总谐波畸变很低
(1) 存在误补偿问题(2) 可靠性不高
(3) 系统效率低(4) 成本太高
性能对比列表：
从上表可以看到，12脉冲整流器在多项性能指标上均优于6脉冲整流器。
12脉冲整流技术自70年代诞生自今，经过不断改进和完善，现已逐渐成为大功率UPS整流器的优选技术。
综上所述，12脉冲整流器先天具有谐波低、可靠性高的优点。
12脉波整流并(575v)
西安龙海电气有限公司12 脉波 KGPS 中频电源控制原理KGPS 系列感应加热晶闸管变频装置是利用晶闸管将三相工频交流电能转 换为几百或几千赫的单相交流电能。
具有控制方便、运行可靠、 效率高等特 点，有利于提高产品的产量和质量。
本装置采用全数字控制，扫频启动方式， 无须同步变压器等，线路简单，调试方便，负载适应能力强，启动可靠。
应用 于铸钢、不锈钢、合金钢的冶炼，真空冶炼，感应加热等不同场合。
1．主电路原理 1.1 整流电路原理 整流电路主要是将 50HZ 的交流电整流成直流。
由 12 个晶闸管组成的 12 脉 波串联全控整流电路，输入工频电网电压 575V，控制可控硅的导通，实现输出 0～750V 连续可调的直流电压。
(如图)六相 12 脉波全控整流桥工作原理 当触发脉冲在任意控制角时，其输出直流电压为： Ud = 1.35UaCosaX2式中：Ua = 三相进线电压 a-控制角1.2 逆变电路原理：该产品采用了并联逆变器，这种逆变器对负载变化适应能力强，见图（4） 所示。
它的主要作用是将三相整流电压 Ud 逆变成单相 400-10KC 的中频交流电。
一般，由于功率大小、进线电压等原因，逆变可控硅的数量有，四只、八只、 十六只三种，即采用单管、串管、并管等技术。
但为了分析方便，将其等效为 图（4）电路。
下面分析一下逆变器的工作过程，假设图（4）中，先是①②导通③④截止， 则直流电流 Id 经电抗器 Ld，可控硅①②流向 Lc 谐振回路，Lc 产生谐振，振荡 电压正弦波。
此时电容器两端的电压极性为左正右负，如果在电容器两端电压 尚未过零时之前的某一时刻产生脉冲去触发可控硅③④，此时形成可控硅 ①②③④同时导通状态，由于可控硅③④的导通，电容器两端的电压通过可控 硅③④加在可控硅①②上使可控硅①②两端承受反压而关断，也就是说可控硅 ①②将电流换给了③④。
换流以后，直流电流 Id 经电抗器 Ld、可控硅③④反向 流向 LC 谐振回路。
关于UPS中的12脉冲整流器
1. 12脉冲整流器的历史渊源12脉冲整流技术的发展由来已久，早在70年代初期，当大功率可控硅发展成熟之际，人们就已经发现了可控硅整流器在将交流电转换为直流电的同时，产生了大量的谐波电流注入到电网中，随之而来的就是谐波电流对电网中的其它负载产生的影响，为此，人们寻求一种解决方法，希望去除掉整流器产生的谐波电流。
在当时的技术水帄和条件下，只有两种解决方案：其一是采用两套整流器通过不同相位的叠加，以便消除H5、H7次谐波，这就是12脉冲整流器；另外一种方案就是采用LC型的无源滤波器，试图消除（主要是）H5和（部分的）H7以及少量的其它更高次的谐波。
这在当时算是比较先进的技术。
在UPS领域，梅兰日兰（MGE UPS SYSTEMS）公司可谓是12脉冲整流器应用的先驱。
早在1976年，梅兰日兰推出的第二代大功率全可控硅UPS（可控硅整流器－可控硅逆变器－可控硅静态开关）――Alpase 3000系列中，就已经开始使用了12脉冲整流器。
在1981年11月，梅兰日兰在法国、欧共体和美国还同时注册了专利（FR2517489 - EP0080925 - US449812），专利标题为“由两个Graetz整流桥组成的、可抑制电网中5、7次谐波电流的12相可控硅静态变换器”【原文为：Static converter with electric valves comprising a twelve-phase connection with two Graetz bridges for the suppression of harmonics 5 and 7 of network current】。
随后，梅兰日兰便积极地将这一专利技术应用于自己的多项产品中，包括：1983年的Alpase 4000系列，30－600KVA；1989年的EPS 5000系列，60－800KVA；1993年的Galaxy（达林顿晶体管）系列，40－300KVA。
谈12脉冲和IGBT整流
一、概述12脉冲整流器的由来对于直流来说不存在什么功率因数问题，因为直流的电流和电压永远是同相的。
而对于交流而言就出现了这个问题，功率因数是由于电压电流不同相造成的，如图1所示，电流和电压有一个相位差 ，图中的黑粗线表示电流和电压同相位时产生的有功功率，而其他部分则是无功功率，功率因数就是表征有功功率和无功功率含量情况的，它是相位差的函数，如式（1）所示。
Pf =cos（1）无功功率的出现不是一件好事，因为作为负载来说，它不能将由电网送来的能量全部吸收，只吸收有功功率部分，而无功功率部分则在电网线路中串来串去，白白占据着电网的有效线路而不做功。
以后由于非线性负载的出现，如整流脉冲负载，虽然电流不是和电压不同相的的正弦波，但由于对正弦电压波形的破坏也同样出现了无功功率，而且这种整流式脉冲负载已是当前影响功率因数的主要来源。
为了节能、有效利用能源和降低干扰，国家对企业的输入功率因数限值做出了规定，如何提高用电设备的输入功率因数已成当务之急。
图1 电流电压不同相时的相对位置关系二、12脉冲整流器的提出和解决方法早期的IT设备供电电源多为单相220V，如果用电设备是电阻负载，其上面的电流和电压波形是连续的，如图2中的左边波形。
但一般IT设备又有内部自备电源，这些电源的输入都是一个整流滤波器，使得电流呈脉冲状，使得对应脉冲电流的电压波形部分出现了失真，如图2的中间波形就是单相整流时的破坏情况，这时的输入功率因数只有0.6-0.7。
但如果能够将中间图形中的一个大电流脉冲变成布满整个半周的小电流脉冲，也就相当于与电压同相的连续电流了，此时的电压波形就几乎没有失真了，如图中的右图所示，此时的输入功率因数九可以接近于1。
图2 几种负载情况对电压正弦波形的影响情况一般单相小功率UPS即使对电网有破坏，也不会造成大的损失，原因是功率不大。
最严重的是三项大功率UPS，比如100-400kVA，目前一般标配都是所谓6脉冲结构输入整流器，如图3（a）所示。
三相12脉整流器工作原理
三相12脉整流器工作原理一、前言三相12脉整流器是一种常见的电力电子器件，可以将三相交流电转换为直流电，广泛应用于各种领域。
本文将详细介绍三相12脉整流器的工作原理。
二、基本原理三相12脉整流器由两个六脉整流器组成，每个六脉整流器都由六个二极管组成。
其中一个六脉整流器的输入为A、B、C三相交流电，输出为正极和负极；另一个六脉整流器的输入为A+120°、B+120°、C+120°三相交流电，输出也为正极和负极。
两个六脉整流器的输出并联在一起，形成了三相12脉整流器的输出。
在正向半周中，当输入A相电压高于B相和C相时，D1导通，D4截止；当输入B相电压高于A相和C相时，D3导通，D6截止；当输入C相电压高于A相和B相时，D5导通，D2截止。
这样就实现了对输入交流信号进行了单向导通。
在反向半周中，则与正向半周恰好反过来。
例如，在反向半周中当输入A相电压低于B相和C相时，D1截止，D4导通；当输入B相电压低于A相和C相时，D3截止，D6导通；当输入C相电压低于A相和B相时，D5截止，D2导通。
这样就实现了对输入交流信号进行了单向导通。
三、具体过程1. 正向半周（1）当输入A相电压高于B相和C相时，D1导通，D4截止。
此时正向半周的输出为Udc1=VA-VB。
（2）当输入B相电压高于A相和C相时，D3导通，D6截止。
此时正向半周的输出为Udc2=VB-VC。
（3）当输入C相电压高于A相和B相时，D5导通，D2截止。
此时正向半周的输出为Udc3=VC-VA。
（4）将三个输出求和得到正向半周的总输出：Udc=Udc1+Udc2+Udc3=VA-VB+VB-VC+VC-VA=0。
因此，在正向半周中输出为0。
2. 反向半周（1）当输入A相电压低于B相和C相时，D1截止，D4导通。
此时反向半周的输出为Udc1=-VA+VB。
（2）当输入B相电压低于A相和C相时，D3截止，D6导通。
此时反向半周的输出为Udc2=-VB+VC。
三相12脉整流器工作原理
三相12脉整流器的工作原理1. 引言三相12脉整流器是一种电力电子设备，用于将交流电转换为直流电。
它由三相变压器和12个整流二极管组成，通过控制整流二极管的通断来实现电能的转换。
本文将详细解释三相12脉整流器的工作原理。
2. 三相12脉整流器的结构三相12脉整流器由以下几个主要部分组成： - 三相变压器：用于将输入的三相交流电降压为合适的电压。
- 整流二极管：共有12个二极管，用于将输入的交流信号转换为直流信号。
- 滤波电容：用于平滑输出直流信号。
3. 工作原理3.1 输入阶段首先，输入的三相交流电通过三相变压器降压至合适的电压。
变压器具有多个绕组，其中一个绕组与输入交流源连接，另一个绕组与输出负载连接。
通过变压比可以调节输出直流电压的大小。
3.2 整流阶段接下来，经过变压器降压后的交流信号进入整流阶段。
整流二极管充当开关，将输入信号转换为单向的直流信号。
三相12脉整流器之所以称为12脉，是因为每个相位有4个整流二极管。
在一个周期内，三相交流电有6个半波周期。
每个半波周期内，一个相位的两个整流二极管导通，另外两个整流二极管截止。
这样，在一个周期内就会有12次导通和截止的过程，因此称为12脉。
3.3 滤波阶段经过整流后的信号仍然存在纹波（ripple），即包含交流成分。
为了去除这些纹波并得到平滑的直流输出，需要在输出端加入滤波电容。
滤波电容通过存储电荷和释放电荷来平滑输出信号。
当整流二极管导通时，滤波电容充电；当整流二极管截止时，滤波电容释放储存的能量供给负载使用。
通过适当选择滤波电容的数值可以减小输出纹波幅度。
4. 优点和应用4.1 优点•输出稳定：通过滤波电容可以得到较稳定的直流输出。
•高效率：相比于单相整流器，三相12脉整流器具有更高的效率。
•电压调节范围广：通过变压器的变压比可以调节输出直流电压的大小。
4.2 应用三相12脉整流器广泛应用于需要稳定直流电源的领域，例如： - 工业领域：用于工厂设备、机械等的电源供应。
6脉冲整流器和12脉冲整流器介绍
6脉冲整流器和12脉冲整流器介绍由于不断电系统之输入端需进行交、直流电压转换，而传统UPS 一般均采用可控硅整流器构成的6脉冲整流器整流电路。
此电路的问题在于将造成系统输入功率因数恶化及输入电流谐波失真率增加等负面影响。
对此相关问题，亦可利用功率因数矫正电路技术进行改善。
然而受限于成本因素，目前该项技术仍较适合应用于中低功率型系统。
较大容量之交、直流整流器设计，尚需藉由可控硅整流器予以达成，对此一般可以可采用12脉冲整流器和主动电力滤波器补偿，下文主要介绍6脉冲和12脉冲整流器的结构图1绘出一典型的3相6脉冲整流器架构，当系统处于理想的运转状况下，市电电感L S 可假设为零，且视直流电感L d 足够大使得直流输出电流无涟波成分，今如令整流器触发角为α，则自市电引入之电流i s 可表示为：())sinh()sin(21αωαω-+-=t i t i i h S(1) o h I h i π6=, h =6n ±1, (n=1, 2, 3,…) (2)其中i h 为市电谐波电流。
由上式可看出，3相6脉冲整流器主要之谐波电流成分为5次谐波，而其总谐波含量约为30%。
为达到提高功因及降低谐波成分的目的，可在不断电系统之电源输入侧并联LC 滤波器使用。
至于谐波滤波器之设计方式可根据下式决定：LCf h π21= (3) 其中f h 为谐波频率、L 为滤波电感、C 为电容值。
由于6脉波型整流器所产生之最低阶谐波为5次谐波，目前该型不断电系统机种常采5阶及（或）7阶型滤波器设计。
图1：三相6脉冲整流器 图2：三相12脉冲整流器及均流控制回路 另一方面，为进一步提高相控整流器所产生之谐波电流阶数，亦可采行12脉冲整流技术，其电路架构如图2所示。
主要原理为利用两组变压器将交流电压移相，各自整流后，再于直流侧予以合成，产生12步阶直流涟波效果。
由数学理论推导，12脉冲相控整流器所需引入之市电线电流为：())sin()sin(21αωαωh t h i t i i h S -+-=(4) o h I h i π6=, h =12n ±1, (n=1, 2, 3,…) (5)由(4)、(5)式可看出，12脉冲整流电路所产生之谐波电流最低为11次谐波，其远高于6脉冲整流技术产生之5次谐波，且其总谐波含量亦较6脉冲为低；然而该12脉冲机种需额外加入一输入相移变压器，为有效减少相移变压器的生产成本，变压器可采自耦型设计（如图1所示），惟其需注意系统是否有输出入电压隔离的问题。
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2.html 串联型12脉波二极管整流器
摘要：串联型12脉波二极管整流器是由两个相同的6脉波二极管整流器在直流输出侧串联得到的。
该类型整流器一般用作中压传动系统的变频器的前端。
但一般情况下，12脉波的二极管整流器的总谐波畸变率不能满足IEEE 标准。
关键词：串联型、二极管、整流器
变频调速是当今理想的调速方法之一，也是重要的节能措施。
交—直—交变频方式因其优势受到越来越广泛的应用。
大多数的交—直—交变流装置的前置输入部分都采用二极管整流。
随着多脉波整流技术的兴起，各种大功率设备都越来越多的采用多脉波二极管整流器。
1.理论分析
假定直流滤波电容d C 足够大，从而可以忽略直流电源d V 中的纹波含量。
在任何时刻（换相过程除外），上、下两个6脉波二极管整流器中各有两个二极管导通，d i 同时经过4个二极管形成回路。
由于两个6脉波二极管整流器的输出为串联连接，二次侧绕组的漏电感也可以认为是串联连接，直流电流的纹波相对较小。
输出直流电流d i 连续，且在每个供电频率周期内包含有12个脉波。
变压器二次侧星形连接的绕组中的电流a i 近似为梯形波，只是在顶端有4个纹波。
变压器二次侧三角形连接的绕组中的电流~a
i 和a i 的波形形状相同，只是在相位上相差 30。
由于变压器一次侧和二次侧上面的绕组都为星形连接，折合后的电流'a i 和折合前的电流a i 波形形状应该相同，只是幅值将减少一半（可根据两个绕组匝数比计算得到）。
而二次侧三角形绕组中折合前的电流~a i 和折合后的电流'~a i 波形会不同。
且一次侧电流与二次侧电流之间存在如下关系：
'
'~a a A i i i += 2. 仿真结果
2.1 验证
图2.1为12脉波串联型二极管整流器工作在额定条件下仿真所得的电流波形，从上到下依次为一次侧电流A i 、二次侧星形绕组中电流a i 、二次侧三角形绕组中电流~a
i 和输出电流d i 。
12脉波串联型二极管整流器网侧电流的THD 如图2.2所示。
图2.1 12脉波串联型二极管整流器在额定条件下电流波形
图2.2 12脉波串联型二极管整流器网侧电流的THD
图2.3亦为12脉波串联型二极管整流器工作在额定条件下仿真得到的电流波形，是由12脉波二极管整流器等效图所得波形，示波器中从上到下依次表示输出电流d i 、二次侧星形绕组中电流a i 、二次侧星形绕组折算到一次侧的电流'
a i 、
二次侧三角形绕组中电流~a i 、二次侧三角形绕组折算到一次侧的电流'~a i 和一次侧电流A i 。
图2.3 12脉波串联型二极管整流器等效图所得电流波形
由图2.3验证得，变压器二次侧星形绕组折合前后的电流波形相同，只是折合后的幅值为折合前幅值的一半；而变压器二次侧三角形绕组折合前后的电流波形不同，这是由于二次侧三角形连接的绕组折合到一次侧星形绕组时引起了谐波电流的移相；一次侧绕组中的电流为二次侧各绕组折算后电流之和，且其近似为正弦波。
2.2 网侧电流与THD 的关系
图2.4-2.13给出了网侧电流依次为0.1pu 、0.2pu 、0.3pu 、…、1pu 时各电流波形和傅立叶分析结果。
I=0.1pu时仿真结果图2.4
1A
I=0.2pu时仿真结果图2.5 1A
I=0.3pu时仿真结果图2.6 1A
I=0.4pu时仿真结果图2.7 1A
I=0.5pu时仿真结果图2.8 1A
I=0.6pu时仿真结果图2.9 1A
I=0.7pu时仿真结果图2.10 1A
I=0.8pu时仿真结果图2.11 1A
图2.12 1A I =0.9pu 时仿真结果
图2.13 1A I =1pu 时仿真结果
图2.14为网侧电流1A I 与THD 关系曲线，其中横轴为1A I （单位为pu ），纵轴为THD （单位为%）。
MATLAB 中绘制曲线的程序为：
>> x=[0.1:0.1:1];
>> y=[12.24;11.39;7.69;6.22;5.16;4.65;4.5;3.99;3.19;0.98]; >> plot(x,y);
图2.14 网侧电流与THD 关系曲线
当1A I =0.5pu 时，,,,d a a
a A i i i i i ''和各电流的谐波分析如图2.15-18所示。
图2.15 d i 谐波分析
i谐波分析图2.16
a
i 谐波分析图2.16
a
i 谐波分析
图2.17
a
i谐波分析
图2.18
A
3.结论
由图2.4-14可知，网侧电流从零到额定标幺值范围内，总谐波畸变率随网侧电流的增加而减小。
由图2.15-18可知，当1A I=0.5pu时，各电流的THD都非常大，明显不满足要求；且三角型绕组和星型绕组分别折算到原边的电流中，5次和7次谐波都比较大，但两者之和即输入电流中没有5次和7次谐波电流。
由此可知，移相变压器能很好的抑制5次和7次谐波。
一般情况下，12脉波二极管整流器的输入电流不能满足IEEE 519-1992的谐波标准。
故在实际应用中，为了降低网侧电流THD，因考虑采用网侧滤波器。