24脉波整流原理
二十四脉波整流资料全
3．24脉波整流机组整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。
整流机组的设计、结构特点和保护方式关系到整个直流牵引供电系统的正常运行。
目前，为了提高直流电的供电质量，降低直流电源的脉动量，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台相同容量l2脉波的整流变压器[9]和与之匹配的整流器共同组成。
3.124脉波整流机组的作用及要求在地铁供电系统中，牵引变电所高压侧的电压多为35kV AC(或33kV AC)，而接触网的电压为1500V DC(或750V DC)，所以需要降压和整流。
整流机组包括整流变压器和整流器，其作用是将35kV AC(或33kV AC)降压、整流，输出1500V DC(或750V DC)电压供给地铁接触网，实现直流牵引。
地铁牵引变电所一般设于地下，所以整流机组也安装在地下室。
整流变压器宜采用干式、户、自冷、环氧树脂浇注变压器，其线圈绝缘等级为F 级，线圈温升限值为70K/90K(高压，低压)，其承受极限温度为155℃，铁心温升在任何情况下不应产生损坏铁心金属部件及其附近材料的温度。
在高湿期可能产生凝露，应采取措施防止凝露对设备的危害。
整流器采用自然风冷式，适用于户安装。
整流器柜宜采用独立式金属柜，二极管及其它元件的布置应考虑通风流畅、接线方便，同时便于维护、维修。
整流器与外部连接的跳闸信号采用接点方式，报警信号采用数字方式。
柜的上部及底部开口，采取措施防止小动物进入，正面和后面有门，各部件与柜应绝缘。
整流变压器应从结构上进行优化设计，以抑制谐波的产生，减少电磁波干扰。
整流机组产生的谐波电流应满足国家标准的规定，并满足我国电磁兼容相应的标准[10]。
根据IEC164规定，地铁作为重型牵引负荷，其负荷等级为VI级，整流机组设备的负荷特性满足如下要求：100%额定负荷时可连续运行；150%额定负荷时可持续运行2h；300%额定负荷时可持续运行1min。
整流器的设计应满足当任一臂并联的整流管有1个损坏时，能全负荷正常运行。
二十四脉波整流资料
3．24脉波整流机组整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。
整流机组的设计、结构特点和保护方式关系到整个直流牵引供电系统的正常运行。
目前，为了提高直流电的供电质量，降低直流电源的脉动量，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台相同容量l2脉波的整流变压器[9]和与之匹配的整流器共同组成。
3.124脉波整流机组的作用及要求在地铁供电系统中，牵引变电所高压侧的电压多为35kV AC(或33kV AC)，而接触网的电压为1500V DC(或750V DC)，所以需要降压和整流。
整流机组包括整流变压器和整流器，其作用是将35kV AC(或33kV AC)降压、整流，输出1500V DC(或750V DC)电压供给地铁接触网，实现直流牵引。
地铁牵引变电所一般设于地下，所以整流机组也安装在地下室内。
整流变压器宜采用干式、户内、自冷、环氧树脂浇注变压器，其线圈绝缘等级为F级，线圈温升限值为70K/90K(高压，低压)，其承受极限温度为155℃，铁心温升在任何情况下不应产生损坏铁心金属部件及其附近材料的温度。
在高湿期内可能产生凝露，应采取措施防止凝露对设备的危害。
整流器采用自然风冷式，适用于户内安装。
整流器柜宜采用独立式金属柜，二极管及其它元件的布置应考虑通风流畅、接线方便，同时便于维护、维修。
整流器与外部连接的跳闸信号采用接点方式，报警信号采用数字方式。
柜的上部及底部开口，采取措施防止小动物进入，正面和后面有门，各部件与柜应绝缘。
整流变压器应从结构上进行优化设计，以抑制谐波的产生，减少电磁波干扰。
整流机组产生的谐波电流应满足国家标准的规定，并满足我国电磁兼容相应的标准[10]。
根据IEC164规定，地铁作为重型牵引负荷，其负荷等级为VI级，整流机组设备的负荷特性满足如下要求：100%额定负荷时可连续运行；150%额定负荷时可持续运行2h；300%额定负荷时可持续运行1min。
整流器的设计应满足当任一臂并联的整流管有1个损坏时，能全负荷正常运行。
24v全波整流的电压
24v全波整流的电压
24V的全波整流电压是指在交流电输入的情况下，经过整流电路处理后输出的直流电压。
全波整流电路将交流电信号转换为单向的直流电信号，因此输出的电压稳定在24V左右。
全波整流电路通常采用桥式整流电路，通过四个二极管将交流电信号转换为直流电信号。
这样的电路设计能够更有效地利用交流电信号的能量，提供稳定的直流电压输出。
在实际应用中，全波整流电路常用于各种电子设备和电源系统中，提供稳定的直流电源。
24脉波整流原理
精心整理
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等效24脉波整流机组原理分析
整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。
目前，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台12脉波的整流变压器和与之匹配的整流器共同组成。
理论上只要满足12相24脉波整流系统的要求，组成24脉波的2台变压器的联结组可以有很多种，如Dy5／Dd0一Dy7／Dd2、Dyll ／d0一Dyl ／d2等。
12组采用d 、Y 一个整流桥接至整流变压器二次侧“Y 单台12脉波整流机组输出波形如图17.5°，并联工作时，才能形成等效二十Dyll ／Dd0和Dyl 2台整流变压器原边绕组分别移相+7.5°和一7.5°的移相，在整流变压器原边采用延边三角形接法，其相量关系图如图2和图3所示。
一次侧三角绕组联结（延边三角形）二次侧y 结构向量关系图二次侧D 结构向量关系图
图2+7.5°变压器向量关系图
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15°。
结组
别：Dyll ／d0T2联结组别：Dyl ／d2
图424脉波整流机组原理。
24脉波整流电路的设计与分析
xxxx大学毕业设计(论文)任务书课题名称24脉波整流电路的设计与分析学院电气学院专业班级电气工程及其自动化0x2班姓名欧耶学号44毕业设计（论文）的工作内容:1、整流电路的基础理论介绍;2、整流谐波的危害及治理;3、滤波电路的原理及作用介绍4、24脉波整流电路的原理、设计以及仿真分析;5、整流变压器保护起止时间：20 年 2 月14 日至20 年 6 月13 日共16 周指导教师签字系主任签字院长签字摘要AC/DC 变换器是电力电子装置中最为常用的一种变换器，为了减小其对电网的污染,提高功率因数，在中、高功率场合下通常采用多脉波二极管整流技术,可以降低设备成本，提高效率，并且不会产生额外的EMI。
整流电路是高压直流电源系统中的重要组成部分。
整流电路的设计、结构特点和保护方式关系到整个高压直流电源系统的正常运行。
本文介绍了整流电路中最新流行的24脉波整流电路的构成原理、特点、谐波危害治理及保护配置。
文中首先介绍了整流电路的基本理论知识并对几个基本整流电路进行分析，接着介绍了整流电路谐波的危害及治理和滤波电路，最后详细介绍了24脉波整流电路的原理，并对整流电路通过MATLAB对该电路进行了仿真。
经过理论分析、仿真研究,证实了该电路的合理性和可靠性,与传统的12脉波整流相比24脉波整流具有有效减小输入电流谐波含量、提高功率因数的优点。
关键词 :整流、谐波、仿真、保护AbstractAC / DC power converter is the most commonly used electronic devicesin a converter .In order to reduce the pollution of its power grid and improve power factor, in middle-and high-power situations multi-pulse diode rectifier technology is used, which can reduce cost of the equipmentand increases efficiency, besides it would not generate additional EMI.Rectifier circuit is an important component of the high voltage DC power supply system. Rectifier circuit design, structural features and conservation relates to the normal operation of high voltage DC power supply system. This text introduces the constitute principle，feature，governance of harmonics hazard and protection disposition of the rectifier circuit of the pulse wave rectifier circuit 24, which is latest widespread. Firstly, it is written about the basic theoretical knowledgeand some basic analysis of rectifier circuit. Second part relates to the harmonic rectifier hazards， governance and filter circuit. At last， 24 pulse rectifier circuit principle is expounded in detail, with simulationto rectifier circuit through the MATLAB. Going through the theoretical analysis and simulation study, the reasonableness of the circuit and reliability is confirmed. Comparing with the traditional 12-pulse rectifier，24 pulse rectifier could efficiently reduce harmonics contentin input current, and enhance power factors.Keywords: rectifier, harmonics, simulation, protection摘要............................................................................................................. 错误！未定义书签。
24脉波整流原理
24脉波整流原理
24脉波整流原理是指通过电子器件将交流信号转换为直流信号的一种技术。
在传统的单相整流电路中，交流电压的波形只有正半周或负半周可用，而在24脉波整流电路中，每个周期内正、负两个半周期都可以被充分利用，大大提高了整流效率，减小了谐波功率的损耗。
1.输入电源：交流电源通过变压器降压后输入整流电路。
2.相位延迟：通过相位延迟电路将输入信号分成12个相位相差30度的交流信号。
3.整流：将每个相位经过整流电路进行整流，得到相应的直流信号。
4.滤波：将整流后的信号进行滤波，去除掉谐波部分，得到平滑的直流输出信号。
5.叠加：将12个直流信号进行叠加，得到最终的直流输出信号。
值得注意的是，24脉波整流电路中的整流电路和滤波电路需要根据具体的需求来设计。
常见的整流电路有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路，常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路等。
使用24脉波整流电路的好处是可以提高整流效率，减小谐波损耗。
在传统的单相整流电路中，只有正半周或负半周的信号能够被利用，导致整流效率较低。
而在24脉波整流电路中，每个周期内正、负两个半周期都可以被充分利用，大大提高了整流效率。
同时，由于12个相位相差30度的信号进行叠加，可以减小谐波部分的损耗，使得输出信号更加稳定，功率质量更高。
总之，24脉波整流原理是通过将输入交流信号分成12个相位相差30度的交流信号，然后经过整流、滤波和叠加等步骤，将交流信号转换为直流信号的一种技术。
其优点是能够提高整流效率，减小谐波损耗，适用于一些对输出功率质量要求较高的应用场合。
24v全波整流的电压 -回复
24v全波整流的电压-回复【24V全波整流的电压】引言：在日常生活和工业生产中，电压是一个非常重要的物理量，它影响着电子设备的运行和通讯系统的稳定性。
而在电力供应过程中，为了满足不同设备的电压需求，我们经常需要进行电压变换和整流操作。
本文将以24V全波整流电压为主题，逐步解释什么是全波整流、为何需要进行电压变换和整流，以及如何进行24V全波整流的电压操作。
第一部分：什么是全波整流全波整流是一种将交流电转换为直流电的电压转换技术。
在交流电中，电流的方向和大小会随着时间变化，而在直流电中，电流的方向保持不变，大小也保持稳定。
因此，如果我们希望用交流电源来驱动直流电设备，就需要将交流电转换为直流电，以保证设备的正常运行。
全波整流电路使用整流二极管来改变电流的流向，从而实现交流电到直流电的转换。
第二部分：为何需要电压变换和整流在电力供应过程中，通常会遇到不同电压需求的设备。
例如，许多电子设备和通讯系统需要低电压直流电源来工作，而市电通常是交流电且电压较高。
另外，直流电的稳定性比交流电更好，能够提供更加稳定的电源供应。
因此，为了满足设备需要和提供稳定电源，我们需要进行电压变换和整流第三部分：24V全波整流的电压操作第一步：变压器变压在进行电压变换之前，我们需要使用变压器将市电的高电压变成所需的低电压。
变压器是一种通过感应耦合的原理，将高电压的交流电转换为低电压的交流电的设备。
通过调整变压器的线圈比例，我们可以达到所需的输出电压。
在这个例子中，我们需要将市电的高电压转换为24V。
第二步：使用桥式整流电路接下来，我们需要使用桥式整流电路来将变压器输出的交流电转换为直流电。
桥式整流电路由四个整流二极管和滤波电容组成。
四个整流二极管按照适当的连接方式，可以将输入的交流电信号同时转换为正半周和负半周的直流电信号，并且使得输出电压相对稳定。
为了进一步减少输出电压的波动，还可以使用电容滤波器来稳定输出电压。
第三步：输出和保护电路经过桥式整流电路转换之后，我们就可以获得24V的直流电输出。
24脉波移相整流变压器设计
24脉波移相整流变压器设计摘要：为了减少整流装置对电网产生的谐波污染，设计一种新型共轭式24脉波移相整流变压器，从而达到消除低次谐波的目的，同时采用该结构可大大降低变压器的材料成本。
本文结合设计实例以供参考。
关键词：整流变压器；设计；24脉波；共轭式一、前言随着社会的发展，各种用电设备的不断增加，交流电网中谐波污染问题也日益突出。
为了建造绿色电网的目标，国家制定了专门的标准GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》，供电部门正按照这一标准对各用电客户的谐波限制措施提出了严格的要求。
特别是高能耗用电企业如氯碱化工、铝镁电解、电解铜等更是重中之重，其整流装置是主要的谐波污染源。
当前对谐波的抑制措施主要有两种方式，一种是增加整流所的等效相数；另一种是安装滤波装置。
本文只探讨与前者密切相关的单机组24脉波（两机组构成等效48脉波）移相整流变压器设计问题。
二、整流变压器设计实例我公司2012年初接得山东某化工公司的食盐电解整流变压器合同，有两个系列，每个系列有两台ZHSFPT-21500/110整流变压器，单台24脉波，两台构成等效48脉波。
整流方式为三相桥式整流，同相逆并联，冷却方式为强油风冷，变压器为主调合一免吊心结构。
(一)基本参数：网侧电压：U1=110kV±10%，50Hz±1%单机额定直流输出电压：Udn=550V单机额定直流输出电流：Idn=4×8.1kA调压范围：65~105%Udn27级等差调压，M型开关短路阻抗：10%，变压器效率：98.7%高压中性点绝缘水平按60kＶ级考虑补偿绕组容量:4000kV AR, 电压10kV额定直流空载电压:Udo=1.14×550=627V阀侧额定相电压(角接)U2=627÷1.35=464.4V阀侧额定相电压(星接)U2=627÷2.34=267.9V每支路额定相电流（角接）：I2φ=0.471×8100/2=1908A每支路额定相电流（星接）：I2φ=0.816×8100/2=3305A每支路额定臂电流：Ib=0.577×8100/2=2337A变压器额定容量: SN=1.047×627×4×8100/1000=21270kV A一次额定电流：I1N=21270/110/√3=111.6A整变高低电压比:k12=110000/√3/0.85/464.4=160.887整变高压额定相压：U1φ= k12×464.4=74715V调压线圈额定相电压：Ut=74715-110000/√3=14943V调压线圈额定相电流：It=0.85×21270/110/√3=94.9A调变高压绕组额定电流：IG=111.6-94.9=16.7A±3.75°移相时：整变基本线圈电压：Ujφ=74715×sin(60°-3.75°)/sin(120°)=71735V 整变移相线圈电压：Uyφ=74715×sin(3.75°)/sin(120°)=5643V±11.25°移相时：整变基本线圈电压：Ujφ=74715×sin(60°-11.25°)/sin(120°)=64865V 整变移相线圈电压：Uyφ=74715×sin(11.25°)/sin(120°)=16831V流过整流基本、移相绕组额定电流：Iy= Ij =94.9/4=23.7A三、设计方案的选择目前24脉波移相整流变压器有多种实现方式，其中比较流行有两种：1）.一台自耦变加两台共轭式铁心整流变压器，每台共轭式铁心整流变压器实现12脉波移相，两台实现24脉波。
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3．24脉波整流机组整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。
整流机组的设计、结构特点和保护方式关系到整个直流牵引供电系统的正常运行。
目前，为了提高直流电的供电质量，降低直流电源的脉动量，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台相同容量l2脉波的整流变压器[9]和与之匹配的整流器共同组成。
3.124脉波整流机组的作用及要求在地铁供电系统中，牵引变电所高压侧的电压多为35kV AC(或33kV AC)，而接触网的电压为1500V DC(或750V DC)，所以需要降压和整流。
整流机组包括整流变压器和整流器，其作用是将35kV AC(或33kV AC)降压、整流，输出1500V DC(或750V DC)电压供给地铁接触网，实现直流牵引。
地铁牵引变电所一般设于地下，所以整流机组也安装在地下室内。
整流变压器宜采用干式、户内、自冷、环氧树脂浇注变压器，其线圈绝缘等级为F级，线圈温升限值为70K/90K(高压，低压)，其承受极限温度为155℃，铁心温升在任何情况下不应产生损坏铁心金属部件及其附近材料的温度。
在高湿期内可能产生凝露，应采取措施防止凝露对设备的危害。
整流器采用自然风冷式，适用于户内安装。
整流器柜宜采用独立式金属柜，二极管及其它元件的布置应考虑通风流畅、接线方便，同时便于维护、维修。
整流器与外部连接的跳闸信号采用接点方式，报警信号采用数字方式。
柜的上部及底部开口，采取措施防止小动物进入，正面和后面有门，各部件与柜应绝缘。
整流变压器应从结构上进行优化设计，以抑制谐波的产生，减少电磁波干扰。
整流机组产生的谐波电流应满足国家标准的规定，并满足我国电磁兼容相应的标准[10]。
根据IEC164规定，地铁作为重型牵引负荷，其负荷等级为VI级，整流机组设备的负荷特性满足如下要求：100%额定负荷时可连续运行；150%额定负荷时可持续运行2h；300%额定负荷时可持续运行1min。
整流器的设计应满足当任一臂并联的整流管有1个损坏时，能全负荷正常运行。
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3．24脉波整流机组整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。
整流机组的设计、结构特点和保护方式关系到整个直流牵引供电系统的正常运行。
目前，为了提高直流电的供电质量，降低直流电源的脉动量，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台相同容量l2脉波的整流变压器[9]和与之匹配的整流器共同组成。
3.124脉波整流机组的作用及要求在地铁供电系统中，牵引变电所高压侧的电压多为35kV AC(或33kV AC)，而接触网的电压为1500V DC(或750V DC)，所以需要降压和整流。
整流机组包括整流变压器和整流器，其作用是将35kV AC(或33kV AC)降压、整流，输出1500V DC(或750V DC)电压供给地铁接触网，实现直流牵引。
地铁牵引变电所一般设于地下，所以整流机组也安装在地下室内。
整流变压器宜采用干式、户内、自冷、环氧树脂浇注变压器，其线圈绝缘等级为F级，线圈温升限值为70K/90K(高压，低压)，其承受极限温度为155℃，铁心温升在任何情况下不应产生损坏铁心金属部件及其附近材料的温度。
在高湿期内可能产生凝露，应采取措施防止凝露对设备的危害。
整流器采用自然风冷式，适用于户内安装。
整流器柜宜采用独立式金属柜，二极管及其它元件的布置应考虑通风流畅、接线方便，同时便于维护、维修。
整流器与外部连接的跳闸信号采用接点方式，报警信号采用数字方式。
柜的上部及底部开口，采取措施防止小动物进入，正面和后面有门，各部件与柜应绝缘。
整流变压器应从结构上进行优化设计，以抑制谐波的产生，减少电磁波干扰。
整流机组产生的谐波电流应满足国家标准的规定，并满足我国电磁兼容相应的标准[10]。
根据IEC164规定，地铁作为重型牵引负荷，其负荷等级为VI级，整流机组设备的负荷特性满足如下要求：100%额定负荷时可连续运行；150%额定负荷时可持续运行2h；300%额定负荷时可持续运行1min。
整流器的设计应满足当任一臂并联的整流管有1个损坏时，能全负荷正常运行。
轨道交通牵引供变电技术第3章第4节 基于两套整流机组四组三相整流桥并联构成的等效24脉波整流电路
牵引供变电电气主设备 原理
第四节 基于两套整流机组四组三相整流 桥并联构成的等效24脉波整流电路
轨道交通牵引供变电技术
第四节 基于两套整流机组四组三相整流桥 并联构成的等效24脉波整流电路
由电工基本知识可知，经整流机组整直电流的 波纹系数愈小，愈接近直流，则其谐波总含量愈小， 功率因数愈高，运营愈经济合理，并有利于提高电 能质量。要达到这一目标，最简单的方法是增大整 流电路每工频周期的导电相数。近年来轨道交通中 广泛采用由两套12脉波整流机组构成的等效24脉波 整流电路，从而可在一个工频周期的时间内形成24 脉波整流的效果。
轨道交通牵引供变电技术
本节前述由轴向双分裂四绕组整流变压器供电 的两组整流桥构成的12脉波整流电路相同，当I d I dg 时，整流变压器每相换相电抗（漏电抗）产生的漏 感电势（反电势）较小，不足以使24脉波整流电路 中的每套两组整流桥（如RCT1，RCT2）以及四组整 流桥并联运行。因而整流电路进入24相推挽工作状 态，即24相输入电压按相序（见图3.34）依次使控 制其供电的整流臂整流管轮流导通，一个工频周期 内各导电两次。
uad1 U 2Lm sin(t 7.5) uay1 U 2Lm sin(t 30 7.5) U 2Lm sin( t 22.5 ) uad 2 U 2Lm sin(t 60 7.5) U 2Lm sin( t 52.5 ) uay2 U 2Lm sin(t 30 7.5) U 2Lm sin(t 22.5 )
轨道交通牵引供变电技术
图3.34 24脉波整流电路阀侧线电压相量图
注： u 反相（ 180 ）电压
轨道交通牵引供变电技术
由于采用了轴向双分裂结构的整流变压器，归 算到阀侧（二次侧）绕组的每相漏抗和分裂电抗较 大，可取代平衡电抗器的作用，故接线图中不设平 衡电抗器。整流变压器原边绕组采用延边三角形接 线移相方式，已在本章第二节中讲述。
基于Multism的二十四脉波整流原理的探究
基于Multism的二十四脉波整流原理的探究摘要：二十四脉波整流是城市轨道交通直流牵引供电采用的普遍方法，它是将三相交流电经过两组变压整流器并联给接触网供电，二十四脉波的整流原理是学生学习的难点，本文通过引入multism软件搭建仿真电路，从简单的单相全波整流电路出发，到三相全波整流电路，再到12脉波整流，及至二十四脉波的整流过程。
由波形让学生直观感受二十四脉波形成过程。
引导学生通过观察波形辐值与相位，分析整流脉波形成的源，深入理解二极管的特性的原理及应用，理解整流电路中的原理，从而加深对二十四脉波整流机组的理解。
关键词：二十四脉波整流 Multism 谐波失真引言在地铁牵引变电所中设有两套整流机组，它们接于35kV同一段母线上，整流变压器一般采用树脂浇筑式干式变压器，容量一般为2000-4000kVA，电压等级35/1.2kV/1.2kV，为三绕组变压器，二次侧两个绕组容量相同[1]。
两台变压器可通过改变外部连接件移相±7.5˚，一台（T1）联结组别为Dy11d0 ，另一台（T2）为Dy1d2 。
一方面由于24脉波整流技术要求两台12脉波整流机组一次侧输入电源具有严格的同期性，以保证其低压输出端电压相位角相差15°。
另一方面为保证接触网电压平均值，减小两套整流机组的压差，防止两套整流机组出力不均，严重时其中一套整流机组过载二极管受损[2]。
因此，对于二十四脉波的形成过程，是学习的一个重点，也是学生学习的一个难点，难点在于它既涉及到变压器结构，也有三相交流电的电压、幅值相位的理解，也有三相负载连接方式特点，同时还涉及整流的原理、二极管的特性。
大量波形的分析，如果直接从变压器连接方式出发，通过相量的角度分析，学生学习难度较大，学习会比较枯糙，也不便于学生理解二十四脉波形成过程，为了学生提高学习兴趣，通过Multism电路仿真，引入软件的仿真示波器，让学习变的更加直观，Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
24脉波移相整流变压器技术研究综述
24脉波移相整流变压器技术研究综述孙玉伟;潘天雄;严新平;袁成清;汤旭晶;潘鹏程【摘要】在解决大功率电力系统整流谐波问题方面,多脉波整流技术因其谐波抑制率高、设备成本低和运行可靠性高而具有显著优势.然而,随着电力系统的谐波控制标准不断提升,特别是在解决城市轨道交通直流牵引供电系统谐波方面,传统的12脉波整流器难以有效解决输出高品质稳定直流电的问题.在介绍24脉波整流技术的原理及分类的基础上,分别就基于隔离型、自耦型、直线式和圆形变压器的24脉波整流器移相变换原理、拓扑结构及性能特点进行了对比分析,探讨了柱式、直线式和圆形移相变压整流器在铁磁结构、绕组布设和匝数计算等方面的差异.【期刊名称】《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》【年(卷),期】2019(043)003【总页数】5页(P438-442)【关键词】24脉波整流器;谐波;自耦变压器;圆形变压器;直线式变压器【作者】孙玉伟;潘天雄;严新平;袁成清;汤旭晶;潘鹏程【作者单位】武汉理工大学能源与动力工程学院武汉 430063;武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉 430063;武汉理工大学交通部船舶动力工程技术交通行业重点实验室武汉 430063;武汉理工大学能源与动力工程学院武汉 430063;武汉理工大学能源与动力工程学院武汉 430063;武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉 430063;武汉理工大学交通部船舶动力工程技术交通行业重点实验室武汉 430063;武汉理工大学能源与动力工程学院武汉 430063;武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉 430063;武汉理工大学交通部船舶动力工程技术交通行业重点实验室武汉 430063;武汉理工大学能源与动力工程学院武汉 430063;武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉 430063;武汉理工大学交通部船舶动力工程技术交通行业重点实验室武汉 430063;武汉理工大学能源与动力工程学院武汉 430063;武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉 430063【正文语种】中文【中图分类】U665.10 引言整流变换作为最常用的电能变换之一，已广泛应用于直流电机、电镀、新能源、航天等各个领域，而整流器件的强非线性给电网带来了大量的谐波污染[1-2],为此许多国家都相继制定了限制电力系统谐波的标准，如IEC555-2,IEEE519等[3].大功率整流工程实践中主要采用LC滤波、功率因数校正、PWM整流和多脉波整流等谐波控制方法，其中：尤以具有谐波抑制率高、低噪声、低电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)、实现简单、可靠性高等特点的多脉波整流技术应用最为广泛.随着多脉波整流技术的发展，整流系统脉波数增多，电网总谐波畸变率(total harmonic distortion，THD)得以有效控制，但脉波数过多会使系统过于复杂，制造精度和对称性难以得到保证[4].24脉波整流系统在兼顾了设备复杂度和成本等因素的同时，具有良好的系统谐波抑制能力，而成为多脉波整流技术发展的主流[5].本文首先阐述了24脉波整流技术的原理及分类，从移相变压器的结构形式出发，分别介绍了基于隔离型、自耦型、直线式和圆形移相变压器24脉波整流系统的拓扑结构和变换原理，并对其结构和性能做了对比分析，最后对该领域进行了总结和展望.1 24脉波整流技术原理及分类24脉波整流器通常由移相变压器和多个整流桥构成，在一个三相电源系统中，输出直流电压在一个交流周期内有24个波头[6-7].其原理是通过移相变压器，实现交流线电压移相，多相输出到若干个三相整流桥，通过各整流桥的谐波叠加抵消，抑制输入电流中23次以下的谐波，从而减小交流输入系统中的谐波含量和直流输出电压中的波纹[8].24脉波整流器的类型很多，根据不同的特性可以作如下归类：根据内置移相变压器有无电隔离可以分为隔离型和非隔离型，根据整流器中电力电子器件是否可控可以分为可控型和不控型[9].移相变压器是其中的关键设备，原边绕组与副边绕组的联结方式有很多种，包括△/Y、延边三角形、曲折形、多边形等[10].其移相原理都是通过绕组的不同联结方式，改变原副边绕组电压的相位，图1和表1分别介绍了几种绕组的联结方式和相应的原副边匝数计算公式.限于篇幅，本文主要以延边三角形接法为例介绍相应的整流拓扑结构.图1 移相变压器的原副边绕组联结方式表1 移向变压器原副边匝数比关系及相角度[10]△/YN2=n·3·N1±30°3·sin α·N3=sin(30°-α)·N2N2+2·N3=2·n·cos α·N130°-30°<α<30°sin α·N2=sin(60°-α)·N3(n·N1)2+N22-N32=2·n·N1·N2·cos α60°-60°<α<60°sin α=k·sin(120°-α)·(n·N1)2+N22-(k·N2)2=2·cos α·n·N1·N2-60°<α<60°注：n-变压器的变压比;α-移相角;N1-原边匝数;N2、N3-副边匝数;“k”-多边形绕组上抽头两端绕组的匝数比.2 基于隔离变压器的24脉波整流技术概况2.1 24脉波隔离式不控型整流器24脉波不控型整流器目前已广泛应用于国内城市轨道交通牵引供电系统，这种整流装置可靠性更高，更加经济，缺点是电能只能单向流动且整流器体积庞大，图2为几种典型的不控型24脉波整流系统.图2a)整流机组主要由两台12脉波轴向双分裂式牵引整流变压器和四组全波整流桥组成，变压器原边采用延边三角形，副边绕组分别采用△，Y接法，输出4组线电压相位差15°，通过整流桥整流后实现了24脉波整流[11-13].该系统采用的轴向双分裂式结构的变压器，增大了其抗干扰能力，原边采用延边三角形移相，一次侧3次谐波电流不注入电网，二次侧形成多脉波输出，使直流波形更加平缓，谐波含量更低.图2b)4组整流桥为串联联结，该电路的副边相比图2a)的对称性更好，它们共同的缺点是变压器体积庞大且效率低[14].图2c)，变压器采用Y/Y/△联结，两个副边绕组的交流线电压相位相差30°，引入变抽头均衡电抗器后，产生不流经负载的附加环流以11、13次谐波为主要成分，与网侧11，13次谐波相位相反，从而相互抵消形成24脉波整流[15-17].该系统在设计变压器时，要求副边两绕组对称性好，必须注意铁芯结构及副边三角形绕组和星形绕组的匝数设计，变抽头均衡电抗器起电压均衡、电流平波等作用，合理的均衡电抗器设计能提高并联双桥的利用率，维持电流连续及减小直流脉动.图2d)经过整流桥和2抽头变换器形成24脉波整流，该整流变压器副边都采用延边三角形联结，从而对称性更好，更有利于谐波的抑制.图2 隔离式不控型24脉波整流系统2.2 24脉波隔离式可控型整流器24脉波隔离式可控型整流器主要应用于大功率场所，如高压直流输电 (high-voltage direct current，HVDC)、大型直流电机驱动、可再生能源转换系统等.图3a)移相变压器原边绕组为△，Y接法，副边绕组采用4组延边三角形接法，分别移相-22.5°，-7.5°，+7.5°，+22.5°[19].图3b)2抽头变换器采用晶闸管取代了二极管，通过晶闸管的闭环控制，使2个整流桥输出的电流平均值相等，从而避免了抽头变换器饱和，减小了抽头变换器的电感值[20].图3 隔离式可控型24脉波整流系统3 基于自耦变压器的24脉波整流技术概况隔离型的多脉波整流器实现了输入输出的隔离，结构比较简单，但是其输入的能量完全通过磁耦合到输出端，导致变压器等效容量大，造成整流器的体积庞大.在不要求电气隔离的情况下采用自耦变压器，通过变压器磁耦合的能量仅占输出功率能量的一小部分，从而减小变压器容量，减小整流器的体积与成本.图4a)为一种采用自耦变压器的24脉波整流系统[21]，其特点是采用的单台自耦变压器，输入端电流经过变压器移相后，形成四组三相电路线电压依次相差15°，四组整流桥电路分别通过平衡电抗器并联联结，输出24脉波直流.此电路中采用的自耦变压器的等效容量仅为输出功率的17.3%，整流器体积大大减小，在大功率整流场合下优势尤为显著.图4b)为三角形连接自耦变压器24脉波整流系统[22]，与图4a)不同的是，它由两台12脉波自耦变压整流器并联构成，通过相间变压器分别移相±7.5°，分别接入两台延边三角形变压器，输出4组相位依次相差15°，幅值相等的整流桥输入电压.此方案的自耦变压器等效容量为输出功率的17.04%，且其变压器结构对称，易于谐波抑制.图4 自耦变压器24脉波整流系统4 基于直线式移相变压器的24脉波整流系统孙盼等[23-24]设计了一种基于直线式移相变压器的多脉波整流器，提出了一种基于直线感应电机原理的直线式移相变压器拓扑.图5为3相/12相直线式移相变压器结构图.图中阴影部分构成了一次侧A相绕组，一次侧与二次侧铁心长度、宽度尺寸相同，分别采用短距绕组和整距绕组，各开有12个槽和12套绕组，其极对数为1.一次侧12个绕组采取60°相带分相，将对称的三相交流电通入一次侧三相绕组，在变压器气隙间将生成一个平移的正弦磁场，二次侧的 12 套绕组感应出相位依次相差30°的电动势，将产生的12相输出分成4组三相电源，并联后接入至整流桥向负载供电，输出的电压含有24个脉波，与传统的隔离式柱形24脉波整流系统相比，其谐波畸变率THD更低.图5 直线式移相变压器结构[25]5 基于圆形移相变压器的24脉波整流系统王铁军等[25]设计了应用于24脉波整流系统的圆形移相变压器，采用圆柱式铁芯结构，利用旋转磁场实现多组移相.图6为圆形移相变压器结构示意图，其机构与感应电机相似，变压器原边固定，放置一组星形连接的3相对称绕组，副边(即定子)放置4组星形连接的3相绕组，副边a1至a4相位依次相差15°，槽口位子见图6，各绕组的b，c相对应于a相上相移120°和240°.根据旋转磁场原理，通电后原边绕组在铁芯内产生旋转磁场，副边绕组将依次产生四组15°移相的三相感应电动势，将四组三相输出分别接入桥式整流电路，4组整流桥串联叠加后得到24脉波直流输出.图6 3相/12相圆形变压器结构[26]6 整流变压器的对比分析传统的柱形移相变压器为了保持输出三相的对称性并实现正确的移相，需要特殊设计绕组的匝数比、联结方式和串联次序等.变压器的结构随着脉波数的增多更复杂，体积更庞大，且不同的联结方式只能实现一种角度的移相.基于直线电机结构的直线式移相变压器，其绕组布设更为方便，除了可以用于整流外，还可以用于逆变电路，通过模块的叠加能应用于大功率整流场合.该变压器内部的铁芯存在纵向和横向两个边端，产生边端效应，会影响其效率和谐波分量[27].通过减小气隙宽度和增加边齿宽度削弱边端效应，使直线式移相变压器工作在最佳状态，其效率和电压调整率与柱形变压器相比稍低，但抑制谐波效果更好. 圆形移相变压器因其采用圆形电机式铁芯结构，原副边绕组均匀分布于铁芯内部，磁路更加紧凑和对称，移相更为准确.该变压器同侧匝数相同，原副边匝数比计算更为简单，电压调整率较大，适合于可控整流.在效率、功率因数等方面，其性能较柱形变压器略低，在电磁设计方面仍有进一步改善的空间.7 结论1) 移相变压器是24脉波整流系统的必需器件，采用自耦变压器大大减小了整流器的体积，提高了整流器的整体性能，但其非隔离因素和相对复杂的绕组结构使其成为大范围应用的一个瓶颈.2) 随着多脉波整流技术的发展，通过改进移相变压器的电磁结构，基于直线式移相变压器和圆形移相变压器等新型的整流装置，减少了设备元件数量，降低了设计和制造成本.3) 在24脉波整流电路理论设计的基础上，将其与直流侧有源谐波抑制方法相结合，可得到更好的波形.参考文献【相关文献】[1]陈坚.电力电子变换和控制技术[M].北京:高等教育出版社，2002.[2]黄俊，王兆安.电力电子变流技术[M].北京:机械工业出版社，1992.[3]孟凡刚，杨世彦，杨威.多脉波整流技术综述[J]．电力自动化设备，2012，32(2): 922-927．[4]周帅. 城市轨道交通多脉波整流技术研究[D].大连：大连交通大学,2011.[5]任志新.多脉冲自耦变压整流器(ATRU)的研究[D].南京：南京航空航天大学,2008.[6]马化盛,张波,易颂文,等.二十四脉波整流器四种结构形式的分析[J].华南理工大学学报(自然科学版),2003(4):61-65.[7]SINGH B, GAIROLA S, SINGH B N, et al. 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地铁24脉波整流机组特性及谐波分析
收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ９ ２ １ — ４ ０
流 侧 电 压 波形 。然 后 分 析 了地铁 供 电 系统 中影 响 网侧 谐 波 电流 的各 种 因素 ，并 且 提 出 了相 关 的 抑
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｍｅｒ ｒ ｃｉｎ ｓ ｂ ｔｔ ｎ ｏ ４ ｐ ｌｅ ｒ ｃｉ ｅ ｎ ｔ ａ ｆ ｃ ｉｅｙ ｒ ｓ ａｎ ｈ ｒ ｎ ｃ ， ｓｎ ｓｒ ｃ ： ｔ ＤＣ ｔａ ｔ ｕ ｓａｉ ｆ２ ｕ ｓ ｅ ｔ ｉ ｒｕ ｉ ｃ ｎ ｅｆ ｔ ｌ ｅ ｔ ｉ ａ ｍｏ ｉｓ ｕ ｉ ｇ ＭＡＴ ＡＢ ／ ｏ ｏ ｏ ｆ ｅ ｖ ｒ Ｌ Ｓ ＭＵ ＮＫ ｌ ｔ ｒ ｏ ｂ ｉ ｈ ｉ ｌｔ ｎ ｍｏ ｅ，ｕ ｄ ￣ ｏ ｅｅ ａ ｔａ ａｙ ｉ．Ｅ ａ ｏ ａｅ ｈ ｕ ｗａ ｏ ｒ ｓ ｐ ｌ Ｉ Ｉ ｐ ａｆ ｍ ｔ ｕ ｌ ｔ ｅ ｓｍｕ ａｉ ｄ ｌ ｎ ｅ ｏ ｋ ｒ ｌｖ ｎ ｎ ｌ ｓ ｏ ｄ ｏ ｓ ｌｂ ｒ ｔｄ ｔ ｅ ｓ ｂ ｙ ｐ ｗｅ ｕ ｐ ｙ ｓ ｓ ｍ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｅ ｃ ｒｅ ｔｏ ｉ ａ ｏ ｉ ｎ ｕ ｎ ｅｆ ｃｏ ｓ ａ ｄ ｐ ｔ ｏ ｗ ｒ ｈ ｅｅ ａ ｔｓ ｌｉ ｇ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｙ ｔ ｉ ｈ ｅ ｄ ｕ ｒ ｎ ｆ ｅ ｓ ｍａｎ ｈ ｒ ｎ ｃｉ ｆ ｅ ｃ ａ ｔｒ ， ｎ ｕ ｒ ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｌｖ ｎ ｏｖ ｎ ａ ｕ ｅ ． ｍ ｌ ｆ Ｋｅ ｗｏ ｄ ：２ ｐ ｌｅ ｒ ｃｉ ｅ ｎｔ ＭＡＴ Ａ ／ Ｉ ｙ ｒ ｓ ４ ｕ ｓ ｅ ｔ ｉｒｕ ｉ； ｆ Ｌ Ｂ Ｓ ＭＵＬ ＮＫ； ｔ ａ ｔ ｎ ｐ ｗ ｒｓ ｓｅ ｈ ｒ ｎ ｃ Ｉ Ｍｅｒ ＤＣ ｔ ｃ ｉ ｏ ｅ ｙ ｔ ｍ； ａｍｏ ｉ ｏ ｒ ｏ
24脉波整流电路的设计和分析
24脉波整流电路的设计和分析脉波整流电路是将交流信号转化为直流信号的一种电路。
它通常使用二极管来实现，通过让正半周期的信号通过，而阻止负半周期的信号通过来实现整流的效果。
以下是24脉波整流电路的设计和分析。
一、电路图设计整流桥由4个二极管组成，电容C用于平滑输出电压。
交流输入电压通过整流桥接到电容C的正极端，负极端接地。
二、工作原理当交流输入电压的正半周期到来时，整流桥中两个二极管的正向电压将导通，使得电流从交流电源经过整流桥和电容C流向负载（如电池），从而实现整流效果。
当交流输入电压的负半周期到来时，整流桥中的另外两个二极管的正向电压将失去导通条件，这样电流无法通过整流桥和电容C流向负载。
在整个过程中，电容C充电和放电的作用起到平滑输出电压的效果，使得输出电压尽可能接近直流电压。
三、性能分析1.输出电压效果：脉波整流电路将交流信号转为直流信号，输出电压的波动性将取决于滤波电容的大小。
只要电容足够大，输出电压将保持稳定。
2. 效率：脉波整流电路的效率相对较低，因为在整流过程中，部分输入功率会损耗在二极管上。
效率的计算公式为：η = Pout / Pin，其中Pout是输出功率，Pin是输入功率。
3.波形分析：输出电压的波形与输入交流信号的频率、幅值有关。
通常情况下，输出电压的脉冲周期为输入交流信号的2倍。
四、改进措施为提高24脉波整流电路的性能，可以采取以下改进措施：1.增大滤波电容：通过增大电容的容值，可以减小输出电压的波动性，提高输出电压的稳定性。
当然，电容也不能过大，否则将增大电路的体积和成本。
2.使用高效二极管：选择低压降、大电流容量的二极管，可以减少能量的损耗，提高整流效率。
3.添加稳压电路：在脉波整流电路的输出端增加稳压电路，可以进一步稳定输出电压，并提高电路的精度和可靠性。
总结：。
24脉波整流电路的设计与分析精编版
xxxx大学毕业设计(论文)任务书课题名称24脉波整流电路的设计与分析学院电气学院专业班级电气工程及其自动化0x2班姓名欧耶学号6444344444毕业设计（论文）的工作内容:1、整流电路的基础理论介绍;2、整流谐波的危害及治理;3、滤波电路的原理及作用介绍4、24脉波整流电路的原理、设计以及仿真分析;5、整流变压器保护起止时间：20 年 2 月14 日至20 年 6 月13 日共16 周指导教师签字系主任签字院长签字摘要AC/DC 变换器是电力电子装置中最为常用的一种变换器，为了减小其对电网的污染,提高功率因数，在中、高功率场合下通常采用多脉波二极管整流技术,可以降低设备成本，提高效率，并且不会产生额外的EMI。
整流电路是高压直流电源系统中的重要组成部分。
整流电路的设计、结构特点和保护方式关系到整个高压直流电源系统的正常运行。
本文介绍了整流电路中最新流行的24脉波整流电路的构成原理、特点、谐波危害治理及保护配置。
文中首先介绍了整流电路的基本理论知识并对几个基本整流电路进行分析，接着介绍了整流电路谐波的危害及治理和滤波电路，最后详细介绍了24脉波整流电路的原理，并对整流电路通过MATLAB对该电路进行了仿真。
经过理论分析、仿真研究,证实了该电路的合理性和可靠性,与传统的12脉波整流相比24脉波整流具有有效减小输入电流谐波含量、提高功率因数的优点。
关键词 :整流、谐波、仿真、保护AbstractAC / DC power converter is the most commonly used electronic devicesin a converter .In order to reduce the pollution of its power grid and improve power factor, in middle-and high-power situations multi-pulse diode rectifier technology is used, which can reduce cost of the equipmentand increases efficiency, besides it would not generate additional EMI.Rectifier circuit is an important component of the high voltage DC power supply system. Rectifier circuit design, structural features and conservation relates to the normal operation of high voltage DC power supply system. This text introduces the constitute principle，feature，governance of harmonics hazard and protection disposition of the rectifier circuit of the pulse wave rectifier circuit 24, which is latest widespread. Firstly, it is written about the basic theoretical knowledgeand some basic analysis of rectifier circuit. Second part relates to the harmonic rectifier hazards， governance and filter circuit. At last， 24 pulse rectifier circuit principle is expounded in detail, with simulationto rectifier circuit through the MATLAB. Going through the theoretical analysis and simulation study, the reasonableness of the circuit and reliability is confirmed. Comparing with the traditional 12-pulse rectifier，24 pulse rectifier could efficiently reduce harmonics contentin input current, and enhance power factors.Keywords: rectifier, harmonics, simulation, protection摘要 (2)Abstract (3)第一章绪论 (6)1.1 引言 (6)1.2 整流的定义 (6)1.4 各整流电路分析 (8)1.4.1单向半波整流电路 (8)1.4.2单向全半波整流电路 (9)1.4.4三相半波可控整流电路 (10)第二章整流谐波的危害及治理 (14)2.1 引言 (14)2.2 整流谐波的产生分析 (14)2.3 谐波危害 (18)2.4谐波的治理 (19)2.4.1 谐波治理分析 (19)2.4.2 治理方法 (19)第三章滤波电路 (21)3.1 引言 (21)3.2 滤波电路简介 (21)3.3 电阻滤波电路 (21)3.4 电感滤波电路 (22)3.5.1空载时的情况 (24)3.5.2带载时的情况 (24)3.6 小结 (25)第四章 24脉波整流电路 (26)4.1 引言 (26)4.2 整流原理 (27)4.3 数据分析 (29)4.4 24脉波整流电路变压器连接方式 (30)4.5 仿真 (31)4.6 仿真结果与分析 (33)4.7 结论 (34)第五章整流变压器保护 (35)5.1 引言 (35)5.2 变压器的保护设置 (35)5.3 整流器的保护设置 (35)5.3.1整流器二极管的保护 (35)5.3.2整流器自身保护 (36)5.4 小结 (36)第六章总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)第一章绪论1.1 引言电能的变换电路有AC/DC、DC/DC、DC/AC和AC/AC四种。
24脉波整流电路的设计和分析
xxxx大学毕业设计(论文)任务书课题名称24脉波整流电路的设计与分析学院电气学院专业班级电气工程及其自动化0x2班姓名欧耶学号6444344444毕业设计（论文）的工作内容:1、整流电路的基础理论介绍;2、整流谐波的危害及治理;3、滤波电路的原理及作用介绍4、24脉波整流电路的原理、设计以及仿真分析;5、整流变压器保护起止时间：20年2月14日至20年6月13日共16周指导教师签字系主任签字院长签字摘要AC/DC 变换器是电力电子装置中最为常用的一种变换器，为了减小其对电网的污染,提高功率因数，在中、高功率场合下通常采用多脉波二极管整流技术,可以降低设备成本，提高效率，并且不会产生额外的EMI。
整流电路是高压直流电源系统中的重要组成部分。
整流电路的设计、结构特点和保护方式关系到整个高压直流电源系统的正常运行。
本文介绍了整流电路中最新流行的24脉波整流电路的构成原理、特点、谐波危害治理及保护配置。
文中首先介绍了整流电路的基本理论知识并对几个基本整流电路进行分析，接着介绍了整流电路谐波的危害及治理和滤波电路，最后详细介绍了24脉波整流电路的原理，并对整流电路通过MATLAB对该电路进行了仿真。
经过理论分析、仿真研究,证实了该电路的合理性和可靠性,与传统的12脉波整流相比24脉波整流具有有效减小输入电流谐波含量、提高功率因数的优点。
关键词 :整流、谐波、仿真、保护AbstractAC / DC power converter is the most commonly used electronic devicesin a converter .In order to reduce the pollution of its power grid and improve power factor, in middle-and high-power situations multi-pulse diode rectifier technology is used, which can reduce cost of the equipmentand increases efficiency, besides it would not generate additional EMI.Rectifier circuit is an important component of the high voltage DC power supply system. Rectifier circuit design, structural features and conservation relates to the normal operation of high voltage DC power supply system. This text introduces the constitute principle，feature，governance of harmonics hazard and protection disposition of the rectifier circuit of the pulse wave rectifier circuit 24, which is latest widespread. Firstly, it is written about the basic theoretical knowledgeand some basic analysis of rectifier circuit. Second part relates to the harmonic rectifier hazards， governance and filter circuit. At last， 24 pulse rectifier circuit principle is expounded in detail, with simulationto rectifier circuit through the MATLAB. Going through the theoretical analysis and simulation study, the reasonableness of the circuit and reliability is confirmed. Comparing with the traditional 12-pulse rectifier，24 pulse rectifier could efficiently reduce harmonics contentin input current, and enhance power factors.Keywords: rectifier, harmonics, simulation, protection摘要 (2)Abstract (3)第一章绪论 (6)1.1 引言 (6)1.2 整流的定义 (6)1.4 各整流电路分析 (8)1.4.1单向半波整流电路 (8)1.4.2单向全半波整流电路 (9)1.4.4三相半波可控整流电路 (10)第二章整流谐波的危害及治理 (14)2.1 引言 (14)2.2 整流谐波的产生分析 (14)2.3 谐波危害 (18)2.4谐波的治理 (19)2.4.1 谐波治理分析 (19)2.4.2 治理方法 (19)第三章滤波电路 (21)3.1 引言 (21)3.2 滤波电路简介 (21)3.3 电阻滤波电路 (21)3.4 电感滤波电路 (22)3.5.1空载时的情况 (24)3.5.2带载时的情况 (25)3.6 小结 (26)第四章 24脉波整流电路 (27)4.1 引言 (27)4.2 整流原理 (27)4.3 数据分析 (29)4.4 24脉波整流电路变压器连接方式 (30)4.5 仿真 (31)4.6 仿真结果与分析 (33)4.7 结论 (35)第五章整流变压器保护 (36)5.1 引言 (36)5.2 变压器的保护设置 (36)5.3 整流器的保护设置 (36)5.3.1整流器二极管的保护 (36)5.3.2整流器自身保护 (37)5.4 小结 (37)第六章总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)第一章绪论1.1 引言电能的变换电路有AC/DC、DC/DC、DC/AC和AC/AC四种。
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等效24脉波整流机组原理分析
整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。
目前，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台12脉波的整流变压器和与之匹配的整流器共同组成。
理论上只要满足12相24脉波整流系统的要求，组成24脉波的2台变压器的联结组可以有很多种，如Dy5／Dd0一Dy7／Dd2、Dyl l／d0一Dyl／d2等。
12脉波整流采用的整流变压器为轴向双分裂式牵引整流变压器，变压器阀侧绕组采用d、Y接法；与之相匹配的单台整流器由2个三相6脉波全波整流桥组成，其中一个整流桥接至整流变压器二次侧“Y”型绕组，另一个整流桥接至整流变压器二次侧“△”型绕组，两个三相整流桥并联构成6相12脉波的整流变电系统。
单台12脉波整流机组输出波形如图1所示。
图1 单台12脉波整流机组输出波形图两套相同的十二脉波整流机组并联工作并不会改变整流脉波数，只有当两套机组的整流变压器网侧绕组分别移相+7.5°和﹣7.5°，并联工作
时，才能形成等效二十四脉波整流。
为了实现24脉波整流，两台整流变压器的基本联结组别可采用Dyll／Dd0和Dyl／Dd2。
每个牵引变电所内并联运行的2台整流变压器原边绕组分别移相+7.5°和一7.5°，目前为了实现两台整流变压器在网侧实现±7.5°的移相，在整流变压器原边采用延边三角形接法，其相量关系图如图2和图3所示。
一次侧三角绕组联结（延边三角形）二次侧y结构向量关系图二次侧D结构向量关系图
图2 +7.5°变压器向量关系图
一次侧三角绕组联结（延边三角形）二次侧y结构向量关系图二次侧D结构向量关系图
图3 ﹣7.5°变压器向量关系图
由于变压器网侧实现±7.5°的移相，使2台整流变压器次边电压相位差45°，经整流器实际输出的直流波形有l5°的相位差，并联运行就构成了等效24脉波整流。
整流机组的接线原理如图4，图4中整流变压器副边输出电压T。
超前T：相位角15°。
T1联结组别：Dyl l／d0 T2联结组别：Dyl ／d2
图4 24脉波整流机组原理。