12脉冲变压器 谐波分量
不对称式P型12脉冲自耦整流变压器

不对称式 P型 12脉冲自耦整流变压器摘要:多脉冲整流技术在工业大功率AC/DC变换、直流电机驱动等场合应用广泛,通过构造多电平阶梯状输入电流,可有效抑制网侧电流谐波。
文章介绍一种基于不对称式12相电压合成方法的P型自耦整流变压器,并对该变压器的电压矢量、绕组匝比关系以及整流系统的输入输出特性进行了分析。
关键词:自耦变压器整流器匝比关系电压矢量 P型结构1 不对称式P型12脉变压整流器拓扑结构图1为不对称式P型12脉变压整流器的拓扑结构。
该新型12脉变压整流器包含两个主要部分:不对称式P型12脉自耦整流变压器和三相整流单元。
三相自耦整流变压器为封闭的P型(多边形)结构,每相含原边和副边2个绕组。
三相整流单元包括主三相整流桥B1和辅三相整流桥B2。
主三相整流桥电流流过的时间比辅三相整流桥长,承担主要功率变换。
三相输入交流电接入变压器原边的ap,bp,cp输入端,该组电压称为主三相电压(Vap,Vbp,Vcp),同时该组三相电压接入主整流桥的输入端。
通过自耦变压器副边电压与原边电压相量之和构造辅助三相电压(Vas,Vbs,Vcs),该组三相电压接入辅整流桥的输入端。
不同时区,不同的主、辅电压矢量之和构成12相输出线电压矢量,主辅整流桥的二极管依据线电压矢量的切换顺序依次选通,输出电压为各时区内线电压的最大值,从而输出含12个脉动的直流电压,由于同一时刻仅一个线电压输出,不需要平衡电抗器。
图1 不对称式P型12脉变压整流器图2为该绕组在三相铁心上的绕制示意图,同一铁心柱上的绕组绕制方向相同。
每相上原边绕组中间抽头(ap,bp,cp),副边绕组中间抽头(as,bs,cs),其中抽头匝数均为总匝数的一半。
A相原边起始端与B相副边起始端相连为a1,B相原边起始端与C相副边起始端相连为b1,C相原边起始端与A相副边起始端相连为c1;A相原边终末端与C相副边终末端相连为a2,B相原边终末端与A相副边终末相连为b2,C相原边终末端与B相副边终末端相连为c2。
UPS的谐波的产生与治理

UPS的谐波的产生与治理1谐波的定义随着电力电子技术的发展,大功率普通晶闸管VTH、门极可关断晶闸管GTO、电力场效应晶体管MOSFET、电力晶体管GTR、IGBT 等技术的广泛应用,大量非线性负载的增加,使得电力系统波谐波是指供电系统中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量称为谐波。
谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1)称为谐波次数。
分解后的谐波通常称为n次谐波,此处的"即是谐波次数。
一般指从2次到50次范围力口5次谐波电压(电流)的频率是250Hz,7次谐波电压(电流)的频率是350Hz,超过13次的谐波称为高次谐波。
2UPS谐波的产生UPS主要由整流电路、逆变电路、控制电路、充电电路、电池组、旁路系统组成。
目前中大功率三迸三出UPS的整流电路通常采用晶闸管相控整流电路,常用的整流电路有三相全桥6脉冲整流电路和六相全桥12脉冲整流电路等。
相控整流技术的优点在于结构简单控制技术成熟,但由于交流输入功率因数较低,会产生大量的谐波电流,对电网产生较大的污染。
中大型三迸三出UPS输入整流器采用三相全桥6脉冲可控整流电路的,其输入功率因数是由换相重叠角γ和控制角α来决定的。
换相重叠角γ是指三相整流电路中两相电压共同导通的时间;控制角α表示触发延时时间,即从正弦波过零开始到晶闸管触发导通之间这段晶闸管不导通的时间。
相控整流电器的功率因数为如果换相重叠角γ很小,可以忽略不计时,则相控整流器的功率因数表达式为cosφ=cosα说明整流器的功率因数主要与控制角的余弦有关,控制角愈小,功率因数愈大;反之则功率因数愈小。
实际上,在整流电路中,除了存在整流电压与整流电流之间的相位差之外。
还存在着由于高次谐波电流引起的电流波形畸变问题,可以用电流畸变系数p进行计算。
电流畸变系数p如下式所示。
12脉波整流变压器两种联接办法对谐波电流的影响

12脉波整流变压器两种联接办法对谐波
电流的影响
两种联接办法对谐波电流的影响
抱负状况下,12脉波整流电路作业进程中,不会在网侧发作5次和7次谐波电流。
但单机组12脉波整流电路,因为变压器两个阀侧绕组的输出电压和阻抗不简略做到很一同,使得作业时存在着严峻的负荷分配不均的疑问。
需求经过晶闸管相控或丰满电抗器的励磁调度来纠正这种过错,然后致使二个三相桥晶闸管导通的相位差不能严峻地坚持为30deg;,使得网侧依然存在5次和7次谐波电流。
关于等值12脉波整流电路,因为变压器两个阀侧绕组的输出电压和阻抗简略做到一同,而不会损坏12脉波的对称性。
1。
12脉串联整流装置的谐波量化分析

波含量
1 整流电路产生的谐波含量特点 整流电路中的晶闸管元件, 会在电路产
生一定的谐波电流,谐波大小又与交流侧 是否存在电感相关。因此在忽略和计及交 流侧电感情况下,其产生的谐波明显不同。 1.1 交流侧无电感
由式(2)写出交流侧电流,以 b 相正半 轴为例,其表达式。
已知整流变压器二次侧 ib 电流,通过一 系列运算,可求出一次侧电流的傅里叶分解, 从而得到基波各次谐波的有效值表达式。
从上式可看出,在交流侧没有电感情 况下,由双桥串联而成的 12 脉动的整流电 路产生的注入系统的谐波只有 12n ± 1 次,
ia=Id-iK 逐 渐 减 小 ,当 iK 增 大 到 Id,ia=0, V T 1 关断,换相结束。
下面对重叠角的计算进行推导,以自 然换相点 a 作为坐标原点,相邻两相电压 表达式为
因此 将式代入上式,可计算出
当时
ωt=0,由
i
=
K
0
解得
k,代入上式得
(2)
换相结束
,
i
=
K
I
,
d
对
iK
进行计算
突变,a 相电流从负载电流 Id 逐渐减小到 0, b 相电流从 0 逐渐增加到 Id,这段时间 VT1、 VT2 同时导通,相当于 a 和 b 相短路,两相
间
电压为
u
-
b
u
,
a
它
在
两相
组成
的电
路中
产
生
环
流
ik,由
于回
路中存在两个来自电感L,T
12脉波整流电路谐波治理方案研究

12脉波整流电路谐波治理方案研究Study on12-pulse rectifier circuit harmonic control plan吴畏文冲刘超WU Wei,WEN Chong,LIU Chao(广西电力职业技术学院,广西南宁市530007)(广西崇左市供电局,广西崇左市532200)(Guangxi Electric Power Institue Of V ocational Training,Nanning530007,China)(Guangxi Chongzuo Power Supply Bureau,Chongzuo532200,China)摘要:广西崇左网区,存在着许多电解锰一类的企业,其非线性负荷在运行过程中会产生谐波,对整个网区都造成污染。
通过对这类污染源的运行环境的了解,谐波的测试和分析以及仿真研究,针对电解锰行业用电特点,在各种谐波治理方式中,找出了一种性价比较高,而且企业也易于接受的治理方式,以点带面,逐步推广。
关键词谐波污染;Matlab仿真;谐波治理[课题项目]本文是广西壮族自治区教育厅科研项目课题“电网谐波治理”的研究报告之一。
Abstract:Guangxi Chongzuo power grid area,there are many electrolytic manganese kind of enterprise,the nonlinear load in the operation process will generate harmonic wave,the power grid area are cause pollution.Through this kind of pollution sources to the operating conditions of understanding,harmonic of testing and analysis and simulation,in view of the electrolysis manganese industry consumption characteristics,in all kinds of harmonic governance mode,find out a low cost and high performance,and enterprise also easy to accept the governance mode, from point to area,and gradually promotion.Key words:harmonic pollution;Matlab simulation;harmonic management [Project]This paper is the Guangxi Zhuang autonomous region provincial scientific research project topics"The Harmonic Management"one of the research report.0引言广西壮族自治区崇左市锰矿资源丰富,初步探明储量1.49亿吨,居全国第一。
6脉冲与12脉冲浅析

电子信息系统机房典型用电设备的谐波特性1.PC机、网关、服务器、交换机等IT设备:输入电流谐波分量<65~77%r ;2.带PFC校正功能的PC机、高中档服务器、磁盘等IT设备:输入电流谐波分量<18~27%r ;3.IGBT脉宽调制整流型UPS:输入电流谐波分量<3%r(满载);4.6脉冲整流器:输入电流谐波分量<30%r (满载);5.12脉冲整流器:输入电流谐波分量<9%r (满载);6.6脉冲整流器+5次谐波滤波器:输入电流谐波分量<9%r (满载);7.12脉冲整流器+11次谐波滤波器:输入电流谐波分量<4.5%r (满载);8.6脉冲整流器+有源滤波器:输入电流谐波分量<3~5%r (满载);9.节能灯:输入电流谐波分量<10~34%r.。
6脉冲与12脉冲UPS的浅析摘要: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:(1-1)由公式(1-1)可得以下结论:电流中含6K1(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。
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。
UPS主要参数

Pf=0.5 lead, upper limit reduced kVA, reduced kW
0.373
Pf=0.906 lead reduced kVA, rated kW
kW
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0.227 35
Pf=1 reduced kVA, rated kW
rated kW limit
kVAR leading
Safe operating area limit can be exceeded for transient loads as described in “Technical Specification of Paradigm 400
30~120kVA” V1.4
Leading Pf de-rate profile
输入电压范围宽可减小电池放电机会,延长电池寿命。
2、旁路允许电压范围:典型10%以内
为确保能执行安全的逆变⇌旁路切换操作
2
Emerson Confidential
主要参数:输入特性
3、输入功率因数:
6脉冲可控硅整流:0.8滞后(满载) 6脉冲+5次谐波滤波器:0.93滞后(满载) 12脉冲可控硅整流:0.85滞后(满载) 12脉冲+11次谐波滤波器:0.85滞后(满载) 带PFC的IGBT整流:0.99滞后(满载) 功率因数低,输入无功功率大,谐波电流污染电网,影响干扰其它设备。 可控硅整流的可靠性最高,带PFC的IGBT整流器的可靠性最低。
UPS系列培训
UPS主要参数
主要参数:输入特性
1、主路输入电压范围:
采用可控硅整流器设计的UPS为-15%,+10%(满载且不允许出现 任何形式的电池放电现象);采用脉宽调制IGBT型整流器设计的UPS 的典型值为-20%,+25% (满载且不允许出现任何形式的电池放电现 象),在-45%--20%以内降额使用
UPS主要参数

主要参数:输出特性
8、交流旁路市电供电⇌逆变器供电的切换时间
同步切换:
非在线式UPS: 5-12ms 在线式UPS:
1、采用快速继电器作切换装置的小型UPS,4ms 2、采用静态开关的大、中型UPS,几乎为零,一般小于2ms
不同步切换: 一般小于20ms
17 Emerson Confidential
5、旁路频率允许范围:典型0.5Hz-3Hz可调,通常设置为2Hz
为确保能执行安全的逆变⇌旁路切换操作
4 Emerson Confidential
主要参数:输入特性
6、输入电流谐波分量:(PFC、6/12脉冲变压器)
6脉冲可控硅整流:33%(满载) 6脉冲+5次谐波滤波器:10%(满载) 12脉冲可控硅整流:10%(满载)
主要参数:输出特性
2、输出瞬态特性:大型+/-5%,中小型+/- 8%。
10-30ms内恢复到稳定值(典型值为20ms), 小型UPS其动态响应时间可达20-40ms UPS的频率波动50Hz+/-0.1Hz
测试条件: 在UPS输出端加0⇌100%的阶跃性负载时; 在UPS输入电源发生供电中断⇌恢复正常供电突变时 用户在执行UPS的市电旁路供电⇌UPS逆变器供电切换操作时
9 Emerson Confidential
主要参数:输出特性
3、输出过载能力:
大、中型UPS,典型值为125%负载,10分钟;150%负载,30-60 秒 小型UPS(不带输出变压器的高频机),典型值为110%负载,10分 钟;130%负载,10秒 小型UPS(带输出变压器的高频机),典型值为125%负载,10分钟 ;150%负载,10-30秒
12脉波整流电路MATLAB_Simulink仿真及谐波分析

图 5 移相 30°串联 2重联结电路电流波形
将 iA 进行傅里叶分析 ,展开见式 (1)
iA
=
43 π
Id
[
sinωt
-
1 11
sin11ωt
-
1 13
sin13ωt
+
1 sin23ωt + 1 sinωt -
23
25
…
=
43 π Id
sinωt
+
∑ 4 3
π
Id
n = 12k ±1
(-
1) i sinnωt
12 脉动整流 电路 的与 6 脉 动整 流电路 的 THD (谐波失真 )对比见图 6。
4 结论
从以上分析可以看出 ,采用 12脉波整流的联 结方法可以很好地抑制 6脉波整流电路中某些特 定次数的高次谐波 ,有效的提高系统的功率因数 , 因此在大容量整流电路中特别是在钢厂电力系统 中有着重要的应用 。
摘 要 :以 12脉波整流电路为研究对象 ,利用 M atlab2Simulink建立模型对其进行仿真 ,并对其产生谐波电流 进行分析和计算 ,阐述了其消谐原理 。并将其与 6脉波整流电路进行了分析对照 ,证明了 12脉波整流电路消 谐的有效性 。 关键词 :整流装置 ;谐波 ;谐波失真 ;仿真 作者简介 :张文斌 ,从事机电工程与自动化研究 。 中图分类号 : TM762 文献标识码 : A 文章编号 : 100129529 (2008) 0420070203
整流变压器一次侧a2之和其波形见图5c30串联2重联结电路电流波形11sin11t13sin13t23sin23t25sintth17th19th谐波因相互抵消而被消除a相电流只含有12k1次谐波电流可以消除6脉动整流电路中的7等次数的谐波大大减少了电网中的谐波含量其与6脉动整流电路中的各次谐波幅值对比见表16脉动与12脉动整流电路各次谐波含量对比harmonics1113171923251412pluse1712脉动整流电路的与脉动整流电路的thd谐波失真对比见图612脉动与6脉动整流电路的thd对比由仿真波形和表1的对比关系看出由于采用了移相变压器th17th19th谐波相互抵消只剩下11th13th23th25th谐波相比6脉动整流电路而言12脉动整流电路可以很好的抑制某些特定次数的谐波同时由图6可得12脉动较6脉动的谐波失真更小12脉动整流电路的优势更为明显
关于整流设备的谐波分析

关于整流设备的谐波分析典型的12脉整流电路的谐波分析:变压器Y/Δ-Y接线整流线路谐波电流(12脉波谐波电流)分析整流电路如下图所示。
变压器的两组二次绕组Δ-Y接线,全波整流,整流输出通过平衡平衡电抗器L1、L2,输出总直流电流I d。
原次边绕组电压相位右图所示。
整流总电流Id下的各支路电流和电压波形如下图所示。
图中a,b,c为变压器原边绕组相电压和线电压。
次边Y接绕组的相位与原边绕组相同,次边Δ接绕组的相位迟后原边绕组30O。
设变压器原次边电压边比1:1,整流器三相全波整流,忽略整流电路略换流叠角的影响,则各支路电流如图中c-p)。
图中I1=(I a2-I b2)/3I2=(I b2-I c2)/3 (1)I3=(I c2-I a2)/3归算原边绕组电流'11a a I I ='11b b I I =(2)'11c c I I = 1'13I I =2'23I I = (3)3'33I I = ''11A a I I I =+'12B b I I I =+ (4) '3'1I I I C C +=表112脉波整流器的谐波电流的5、7次比6脉波整流器的谐波电流大为降低,11、13次谐波电流二者差不多。
从表1可见,Y/Δ接线的各次谐波起始相位角都经过领点,而Y/ Y 接线的的各次谐波起始相位角各不相同,其中5、7,17、19,29、31都迟后180O 。
上述为12脉等效整流装置各谐波含量的理论计算值,忽略整流电路略换流叠角的影响。
从理论计算,当一个函数满足:()⎪⎭⎫⎝⎛+-=2T t f t f 即将波形移动半个周期后与原波形对称与X 轴,则其傅里叶级数展开后不包含偶次谐波分量。
一般的整流装置其每个桥臂的晶闸管触发时间间隔都是相等的,所以其整流后的波形也是满足上式的对称性,所以傅里叶级数展开式中没有偶次谐波的分量,只有在整流装置每个桥臂的晶闸管触发时间的不对称才会造成大量的偶次谐波。
12脉动谐波分析计算及建议最终

谐波分析计算及建议一、已知:P=1250KW V=6KV S= 100MV A(假设) 设定:α=30°(控制角) 重叠角γ=10°P----电机额定功率V----变电所进提升机房供电电压S----变电所母排短路容量二、6KV 电网等级电流(按最大启动电流:电流额定电流1.6倍计算): A Id I 38.29260000750300066000/75061=⨯⨯⨯=⨯=ππ 三、计算各次谐波电流理论分析可知,12脉动理论上只有11次、13次、17次、19次谐波。
实际中其他次数的谐波含量有,但是很小。
1、11次谐波电流I 11=K h I 1/hI 11=0.078×292.38=19.94A ………………… ①2、13次谐波电流:I 13= K h I 1/hI 13=0.063×292.38=15.74A ………………… ②3、17次谐波电流:I 17= K h I 1/hI 17=0.04×292.38=3.44A ………………… ③4、19次谐波电流:I19= K h I1/hI19=0.03×292.38=2.31A…………………④5、其他次谐波:由于电网、触发脉冲等原因所致,理论分析5、7、17、19次谐波不存在,实际上仍然存在,但是实际也大大被抑制。
不会超过国家标准。
四、用户6KV母线(S= 100MVA)所允许的注入电网的各次谐波电流。
根据新国标GB/T14549-93:在100MVA时,允许:新I11=16A、新I13=13A、新I17=10A、新I19=9A 所以实际允许注入6KV电网的电流:I11实=16A …………………⑤I13实=13A …………………⑥I17实=10A …………………⑦I19实=9A …………………⑧五、结论(两种比较)1、按标书的技术指标1.1、比较①与⑤,②与⑥,③与⑦,④与⑧可知,11次、13次超过国家标准。
12脉中频炉专用变压器【12脉整流变压器】对电网谐波治理
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12脉中频炉专用变压器(整流变压器)降低
电网谐波影响
洛阳星牛变压器生产的中频炉专用变压器(整流变压器)采用12脉波变压器则对网侧绕组的各次谐波均有消除作用.谐波是正弦波,每个谐波都具有不同的频率,幅度与相角。
谐波可以区分为偶次与奇次性,第3、5、7次编号的为奇次谐波,而2、4、6、8等为偶次谐波,如基波为50Hz时,2次谐波为l00Hz,3次谐波则是150Hz。
一般地讲,奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
产品结合负载特点和电网电压波动、大气过电压情况,根据整流变压器的负载状况,确定合理、可靠的绝缘水平和绝缘模型,充分保证产品的电气性能可靠和稳定。
产品环境安全系数≥1.67。
12脉整流变压器是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。
把被移动的两绕组电压叠加在一起就形成在一个周期内有12个脉动波形,有效的降低了高次谐波。
洛阳星牛变压器有限公司
2013年2月20日。
12脉波整流变压器结构型式的选择
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12脉波整流变压器结构型式的选择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。
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。
但由于变压器结构上的合理性和制造方面(变压器变比越大尤其如此)的原因,这样的匝比实际上是不容易做到的。
对于三相桥式整流电路,整流变压器阀侧绕组间匝比NY/N△=4/7时,理想空载直流电压之差△Udio=1.04%。
但两组整流器的负载电流分配却相差很大。
因为变压器网侧绕组的电抗X1*为各整流桥公有,对整流桥间的负载电流分配没有调节作用。
负载电流分配完全取决于各组阀(其中XY*侧绕组电抗值X2*=XY*+X△*和阀侧连接母线的电抗XM*。
为Y形连接绕组的电抗值,X△*为△形连接绕组的电抗值)。
根据有关资料计算结果表明:当变压器二次电抗X△*=XY*=5%时,IdY=0.2928IdnId△=0.7072Idn当变压器二次电抗X△*=XY*=10%时,IdY=0.3964IdnId△=0.6036Idn由此可见,变压器二次电抗数值愈小,负载分配相差就愈大。
6脉冲与12脉冲区别
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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。
12 电网谐波 - 介绍

f(x) = sin(x) + sin(5x) 5
3
VLT ® Harmonics 谐波来源 ?
Байду номын сангаас
“非线性”负载 不间断供电源系统 电脑 DC 调速器 AC 变频器
L2 L3
4
VLT ® Harmonics 电网谐波的影响
谐波对电网的影响
变压器故障 功率因数补偿电容器过载 感性负载损坏 产生噪声
6
VLT ® Harmonics 抑制谐波…
VLT® 内置标准直流电抗器 抑制反射回电网之谐波分量
减少对电网之污染 符合 VDE0160 标准
L2 L3
大 大 提 高 功 率 因 数 (cos 1) 保险丝/电缆无需额外配大
7
VLT ® Harmonics AC Line Harmonics 电网谐波
1
VLT ® Harmonics 谐波 ?
电源原本是一简单的正弦波 f(x) = sin(x)
2
VLT ® Harmonics 谐波畸变 ?
谐波畸变是基波与谐波叠加的结果
f(x) = sin(x)
f(x) =
sin(5x) 5
功率补偿 电容器 变压器
VLT
…
5
VLT ® Harmonics 抑制谐波方法…
AC Line Reactors DC Link Reactor Harmonic Trap Harmonic Trap w/ Line Reactors Active Filter
12/18 Pulse Rectifiers With Phase Shift Transformers
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12脉冲变压器谐波分量
12脉冲变压器是一种特殊的变压器,它的输入端和输出端之间的电压波形是由12个脉冲组成的,每个脉冲的宽度为1/12个周期,因此也被称为12脉冲变压器。
在这种变压器中,由于脉冲宽度的限制,可能会存在谐波分量。
谐波分量是指频率是基波频率整数倍的分量。
对于12脉冲变压器,其基波频率为输入电压频率的1/12。
因此,在12脉冲变压器中可能存在的谐波分量频率包括基波频率的整数倍,即:
f = 1/12 × n
其中,n为正整数,表示基波频率的整数倍。
例如,当输入电压频率为50 Hz时,基波频率为1/12 × 50 = 4.17 Hz,因此可能存在的谐波分量频率为:
f = 1/12 × 1 = 0.083 Hz
f = 1/12 × 2 = 0.167 Hz
f = 1/12 × 3 = 0.250 Hz
f = 1/12 × 4 = 0.333 Hz
f = 1/12 × 5 = 0.417 Hz
f = 1/12 × 6 = 0.500 Hz
f = 1/12 × 7 = 0.583 Hz
f = 1/12 × 8 = 0.667 Hz
f = 1/12 × 9 = 0.750 Hz
f = 1/12 × 10 = 0.833 Hz
f = 1/12 × 11 = 0.917 Hz
需要注意的是,谐波分量的大小取决于输入电压的波形和变压器的设计参数,因此在实际应用中需要进行具体的分析和计算。