UPS12脉冲与LC比较

高频机和工频机的对比

高频机和工频机的概述一、工频机UPS和高频机UPS的发展对于UPS的发展历史，最开始的UPS类型有旋转发电机式和静止变换式。

静止变换式工频机结构UPS技术出现在上个世纪70年代，比旋转发电机式晚一些，随着几十年间电力电子学的发展以及电力电子功率元器件的技术不断革新。

UPS 的无论从控制技术，成本控制，功率容量大小，拓扑技术等都有翻天覆地的变化。

一般说任何技术的先进性是相对而言，任何先进的产品也有其一定的适用期。

以UPS服务的IT服务器为例，随着IT新技术的涌现，包括目前主流IT厂商提到的服务器、存储虚拟化技术，云计算等，IT产品的新旧替换代表着技术发展的方向。

对于UPS行业，近年工频机UPS逐渐暴露出它的缺点，比如体积大、重量大、功耗大和输入功率因数低等不利因素大大影响了建设和改造数据中心的灵活性，可用性。

目前UPS发展的方向朝高频化、小型化、智能化和环保化。

因为小型化有节省投资、提高效率、节约空间等优点。

小型化的前提是高频化，只有高频化才可以实现小型化。

小型化的第一个目标就是取消输入/输出隔离变压器。

以前由于技术、器件和材料的原因，UPS配有输入/输出隔离变压器，如此导致产品笨重、性能差、耗能大和价格贵。

后来由于新器件的问世，在1980年由美国IPM公司首先推出的新方案成功地取消了输入隔离变压器，近几年又由于技术的进一步发展和成熟，推出了新的逆变器变换方案，又成功地取消了输出隔离变压器，使UPS的性能有了很大程度的提高，这就是人们所说的高频型UPS。

这种UPS的整流器工作采用IGBT整流，开关频率不再是市电工频50Hz，而是高频5kHz-20kHz，并且功率因数高达0.99以上，输入不需要增加滤波器。

高频机进一步使UPS缩小了体积、改善了性能、减轻了重量、提高了效率、降低了成本和提高了可靠性。

所以国际上的多数UPS厂商放弃了带有输出隔离变压器UPS的生产，改为生产高频型UPS。

目前市场上所谓的工频整流型UPS已逐渐减少。

UPS基本技术性能和参数解析

6-脉冲整流器+无源滤波器(LC)
优点: –THD <10% 满载条件下 –简单可靠,可任意时候加装 –可提高功率因数
缺点: ➢在特定条件下，无源滤波器会和电网内阻发生谐振
➢抑制高次谐波效果差 ➢效率降低 ➢费用增加且体积增大
6脉冲整流器
6-脉冲整流器+有源滤波器(APF), -采用补偿原理向电网注入与谐波电流相位相反, 幅值相同的电流.采用IGBT电路
UPS品质描述
UPS －用户管理：通讯和监控
ห้องสมุดไป่ตู้➢ 显示及控制 ➢ 通讯功能：串口RS232/RS485；网卡；干
结点； modbus卡 ➢ 监控：监控软件及网络监控功能
UPS品质描述
UPS －UPS：扩容及备份
➢ 串联备份 ➢ 并联备份及增容 ➢ 并联技术及指标
直接并联、公共旁路、模块化UPS、环流指标
UPS品质描述
UPS整机指标－效率计算
➢ UPS各部件效率： SCR整流器99％；IGBT整流器98％、IGBT逆变器效率96％、变压器效率98％,滤波器99％
➢ 传统UPS的效率：
SCR整流（99％）×IGBT逆变（96％）×输出TX（98％）=93％
➢ 12脉冲传统UPS的效率:
输入移相TX（98％）×双SCR整流（98％）×IGBT逆变（96％） ×输出TX（98％）=90％
UPS基本技术
电源故障
市电的九种电源故障形式
电源断电电压下陷电源浪涌持续欠压持续过压高频噪音频率波动瞬态切换谐波失真
UPS
(Uninterruptible Power System)
UPS外在关联
监控通讯
市电
UPS

6脉冲和12脉冲的区别

6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别(2）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：某型号大功率UPS谐波实测数据表：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、谐波分析和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和正整数）、-序（3k+2次，k为0和正整数）、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，0序电流使中线电流异常增大。

从实测值可见，6脉整流器5次谐波最大，可加装5次滤波器来抑制谐波；12脉整流器11次谐波最大，可加装11次滤波器来抑制谐波。

滤波器原理图如下：图：常用的LC滤波器原理图某型号大功率UPS加装滤波器后谐波对比表如下：从上表可以看出，加装滤波器对谐波抑制作用非常明显。

需要特别指出的是：6脉冲+5次谐波滤波器的配置可以达到9％左右的谐波要求，但是由于5次谐波（250Hz）滤波器的电容容值较大，在UPS负载较轻（<15%额定负载）时，整流器输入电流会超前输入电压，如果发电机的励磁绕组采用自励方式，很容易产生电枢正反馈效应，发电机输出电压会异常升高，导致发电机进入保护状态而停机。

因此6脉冲+5次谐波滤波器方案不建议在UPS负载较轻时使用。

当实际负载较轻时，可将5次谐波滤波器从整流器上脱出。

而单独的12脉整流器也可达到10％左右的电流谐波指标，但是没有大电容的LC电路，避免了与发电机的励磁正反馈效应。

采用12脉冲整流器+11次谐波器可达到小于4.5%的电流谐波指标。

单次谐波和总谐波含量均满足IEC61000-3-4的指标要求。

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。

UPS选型基本技术解析

优点: THD <10% 满载条件下简单可靠,可任意时候加装可提高功率因数
6-脉冲整流器+无源滤波器(LC)
缺点: 在特定条件下，无源滤波器会和电网内阻发生谐振抑制高次谐波效果差效率降低费用增加且体积增大
6脉冲整流器
6-脉冲整流器+有源滤波器(APF), -采用补偿原理向电网注入与谐波电流相位相反, 幅值相同的电流.采用IGBT电路
UPS品质描述
UPS整机指标－效率计算 UPS各部件效率： SCR整流器99％；IGBT整流器98％、IGBT逆变器效率96％、变压器效率98％,滤波器99％传统UPS的效率： SCR整流（99％）×IGBT逆变（96％）×输出TX（98％）=93％ 12脉冲传统UPS的效率: 输入移相TX（98％）×双SCR整流（98％）×IGBT逆变（96％） ×输出TX（98％）=90％新型UPS效率计算： IGBT整流（98％）×IGBT逆变（96％）=94％
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双桥十二脉动整流器原理

双桥十二脉动整流器原理0引言十二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。

在当时的技术水平和条件下，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，也就是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。

1十二脉冲整流器原理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。

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。

桥1的网侧电流傅立叶级数展开为：iIA=iIa=2´31/2/p´Id(sinwt-1/5sin5wt-1/7sin7wt+1/11sin11wt+1/13sin13wt-1/17 Sin17wt-1/19sinwt+…)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/p´Id(sinwt+1/5sin5wt+1/7sin7wt+1/11sin11wt+1/13sin13wt+1/17Sin17 wt+1/19sinwt+…)故合成的网侧线电流iA=iIA+iIIA=4´31/2/p(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。

6脉冲与12脉冲区别

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：(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。

12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:（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）故合成得网侧线电流(１-４）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？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,而与基波有效值得比值为谐波次数得倒数。

图1、2 计算机仿真得１2脉冲UＰＳA相得输入电压、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:某型号大功率UPS谐波实测数据表：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。

十二脉波整流器与有源滤波在UPS中的应用

电力电子与电力传动专题作业摘要：文中介绍了12脉波整流器在UPS中应用的一些缺点以及将有源滤波器应用于UPS 的优点。

关键词：12脉波，有源滤波器，不停电电源（UPS）1引言12脉波整流器是大功率UPS的主要组成部分。

对它的要求是市电输入功率因数要高，对市电电源的谐波污染要小。

1976年前就有人提出12脉波整流器在大功率UPS中的应用，它由两个Graetz整流桥组成，可以消除市电输人电流中的5 次与7次谐波，并使11次与13次谐波减小到10%以内。

如果再加人11次谐波无源滤波器，还可以进一步消除11次谐波，符合当时的国际谐波标准。

1997年，随着电力电子领域中电力有源滤波器技术的发展，有远见的UPS 厂商便开始了有源滤波技术在UPS 中应用的研究。

并试制出来了适合于UPS 应用的电力有源滤波器。

随后，国际上新的谐波标准IEC61000-3-4的出现，使12脉波整流器或12脉波+11次谐波滤波器的整流器，不再能满足新标准的要求。

必须要把电力有源滤波器引人到UPS 整流电路中。

2 12脉波整流器12脉波整流器，有两种合成方式：一种是等幅二重叠加；另一种是变幅二重叠加。

前者只能利用相位差消除谐波，消谐波能力弱，不能消除5次与7次谐波，故一般不用。

后者可以利用相位差和幅值变化消除谐波，消谐波能力强，可以消除5次与7 次谐波，故得到普遍应用。

采用Δ/Y Δ输入变压器的变幅12脉波整流器的二重叠加电路如图1所示。

用Biringer 公式对市电输人电流i a 的基波与各次谐波进行计算，Biringer 公式为：*11i m jn tn i i e jn ϕδπ-==∑式中，*n 为相应于n 的谐波次数，*2/,i n n T πδ=为函数在点i t 的跳跃值。

由上式进行计算的结果为：()()()3322222632623622111111145()()()()()()3322222366622111111jn jn jn jn jn jn jn d mn jn jn jn jn jn jn I W W W W W W W I e e e e e e e jn W W W W W W W W W W W W W e e e e e e W W W W W W πππππππππππππππππππππππ---+-+-+---+-+-+-+-+-+⎡=-------⎢⎣⎤-+++++⎥⎦=2221112(1)sin sin sin (1)632jn d I W W W e n n n n W W W πππππ-⎡⎤-++⎢⎥⎦⎣ 根据上式，并加以基波电流幅值1/m d I π=为约束条件，可以求出消除5次、7次谐波电流的变压器参数。

UPS不间断电源节能

概述UPS是不间断电源（Uninterruptible Power Supply）的英文缩写,它的功能主要有两个：一是在市电正常时改善对负载的供电质量,同时对后备电池进行充电；二是在市电异常时，通过后备电池保证向负载供电的不间断性。

UPS主要由整流器、逆变器、静态开关组成。

有四种电路结构：后备式、在线式、在线互动式、在线补偿式。

UPS的使用形式选购UPS一定要选最适合自己实际使用情况的.首先是容量的选择，UPS容量应该根据目前的负载量，再加上近期准备增加的负载量来计算。

其次要选择节能的UPS。

目前UPS的发展趋势是高频化和模块化，因为高频化可以提高UPS的轻载效率和半载效率,模块化可以使用户边成长边投资,节约能源同时方便扩容。

UPS电源的技术性能UPS电源的技术性能随使用要求的不同而不同，主要技术性能包括以下几个方面。

·在线式·高效数字功率器件PIGBT技术·DSP技术和SMD电气集成模块·电池保护功能·灵活可靠的并联技术·通信及监控功能·高可靠性·散热系统·控制和诊断监控系统UPS系统配置方案很多设计工程师都试图设计出完美无暇的UPS解决方案为关键负载提供支持，不过他们的设计方案往往不一定涉及到设计方案的可用性范围。

例如，并联冗余、串联冗余、分布式冗余、热连接、热同步、多路并联总线、双系统以及故障预警系统等，这些都是设计工程师或制造商赋予不同配置方案的名称.这些名称的问题对于不同的用户,它们可能具有不同的含义，可以存在很多种解释方式。

虽然目前市场上的UPS配置名目繁多且差别甚大，但最常用的不外乎5种.这5种方案包括:①容量;②串联冗余；③并联冗余;④分布式冗余;⑤双系统。

选择系统配置方案时，应当根据负载的关键程度而定。

此外,还要考虑停机所带来的影响以及公司的风险承受能力，这样才能更好地找到合适的系统配置方案。

UPS有两个功率因数值输入功率因数和输出功率因数输入功率因数

的能力及对电网影响的程度；输出功率因数表示ＵＰＳ对非线性负载的适应能力。

当然，对输入功率因数的要求是越高越好，而ＵＰＳ的输出功率因数却不一定越大越好，现就这个问题进行讨论。

１基本概念·视在功率：即交流电压和交流电流的乘积。

ＵＰＳ说明书上的功率伏安值就是指ＵＰＳ的额定输出电压和额定输出电流的乘积，用公式表示为：Ｓ＝ＵＩ式中，Ｓ是ＵＰＳ的额定输出功率，单位是ＶＡ（伏安）；Ｕ是ＵＰＳ的额定输出电压，单位是Ｖ如２２０Ｖ３８０Ｖ等；Ｉ是ＵＰＳ的额定输出电流，单位是Ａ。

视在功率包括两部分：有功功率（Ｐ）和无功功率（Ｑ）。

·有功功率是指直接做功的部分。

比如使灯发亮，使电机转动，使电子电路工作等。

因为这个功率做功后都变成了热量，可以直接被人们感觉到，所以有些人就产生一个错觉，即把有功功率当成了视在功率，孰不知有功功率只是视在功率的一部分，用式表示：Ｐ＝Ｓｃｏｓθ ＝ＵＩｃｏｓθ ＝ＵＩ·Ｆ式中，Ｐ是有功功率，单位是Ｗ（瓦）；Ｆ＝ｃｏｓθ 被称为功率因数，而θ是在非线性负载时电压电流不同相时的相位差。

功率因数表征着ＵＰＳ输出有功功率的能力。

·无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率，用式表示：Ｑ＝Ｓｓｉｎθ ＝ＵＩｓｉｎθ 式中，Ｑ为无功功率，单位是ｖａｒ（乏）。

对于计算机和其它一切靠直流电压工作的电子电路，离开无功功率是根本无法工作的。

一般用户都认为计算机之类的设备只需要有功功率，而不需要无功功率。

既然无功功率不做功，要它何用！于是他们当然就认为功率因数为１的电源最好。

因为它能给出最大输出功率，当然也就认为ＵＰＳ输出功率因数小了就不好。

然而，实际情况并非如此。

假如有一台计算机，当交流市电输入后进行整流，就得到图１中ＵＤＣ的脉动直流电压，若不将脉动电压进行任何加工，就直接提供给计算机电路，毫无疑问，电路根本无法正常工作。

虽然这时计算机的功率因数接近于１，可这又有何用呢。

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。

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、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。

理论计算谐波表：某型号大功率UPS谐波实测数据表：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脉冲与12脉冲区别

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。

理论计算谐波表：谐波次数5th 7tｈ11th 13th 17th １9th ２3tｈ6脉冲谐波含量2０% 14% 9％８% ６% 5% 4％0% 0% 9％8% 0% 0% 4%12脉冲谐波含量某型号大功率UPS谐波实测数据表：谐波次数5th ７th 11ｔh 13tｈ17th １9ｔ23thh6脉冲谐波含量32% 3% 8% 3％4% ２% 2%1% 1% ９% 4% １% 1% 2%１2脉冲谐波含量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。

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。

1，12脉冲整流器与LC滤波器配置在各个方面的比较谐波解决方案12 pulse 6 pulse+ LC filter 100 % 负载率时的性能THDI Power factor < 10- 12 %0.85 < 5- 6 %up to .9425-50-75 %负载率时的性能THDI Power factor increase up to20 %quiteconstant >0.80constant THDI <16 %constant > 0.90是否满足 IEC 61000-3-4标准不满足11次谐波严重超标，13谐波超标11次微量超标连接方式串联在系统中串联在系统中系统可升级性能不可以不可以系统可靠性较好，但整流器故障时UPS运行将不正常非常高，增加的配置对系统的可靠性没有影响发电机或与低压配电系统的兼容性一般12脉冲整流器由于配置有设备容量的移相变压器。

UPS上电时有严重电流浪涌的问题影响低压配电系统的稳定运行，）同时，THDI水平比较高）很好（采用智能形的LCFilter能够避免配置普通LC Filter在UPS低负荷水平时的容性电流问题）UPS 系统效率的影响average : good : loss ofloss of 2- 3% 0.5 %2，12脉冲整流器与其他系统配置的谐波水平的比较3，12脉冲整流器与其他系统配置谐波水平与IEC 标准的比较4，结论：12脉冲整流器存在输入启动电流浪涌严重和功率因数比较低的问题。

尤其是输入启动电流浪涌问题，对整个配电系统的安全性可靠性不利。

6脉冲整流器 + LC 滤波器没有明显的输入启动电流浪涌问题。

同时智能化的LC滤波器解决了整流器低负荷运行水平时在网侧呈现容性的问题，对上游配电系统的兼容程度非常好。

12脉冲整流器虽然相对标准的6脉冲整流器，在主要频谱上的输入谐波电流相互抵消，输入电流谐波问题大为降低。

但是在11次与13次频谱上，输入谐波电流是叠加的。

大功率UPS 6脉冲与12脉冲晶闸管整流器原理与区别

大功率UPS 6脉冲与12脉冲晶闸管整流器原理与区别温顺理
【期刊名称】《电源技术应用》
【年(卷),期】2007(10)2
【摘要】（接上期）而单独的12脉整流器也可达到10％左右的电流谐波指标，但是没有大电容的LC电路，避免了与发电机的励磁正反馈效应。

【总页数】1页(P69-69)
【关键词】整流器;UPS;大功率;原理;脉冲;电流谐波;LC电路;反馈效应
【作者】温顺理
【作者单位】艾默生网络能源有限公司UPS产品部
【正文语种】中文
【中图分类】TM461
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