采用延边三角形移相的30脉波整流电路设计

• 通过计算个绕组的参 数，使整流器输入端 相电压有效值为220v， 频率为50hz，负载电 阻为100欧，负载电感 为400mH，电路的输 出电压Uo波形如图所 示，为30倍工频脉动 直流电压，脉动幅值 也小了很多。
• K1=2sin12=0.4158 • K1=2sin24=0.8135 • K1=2sin0=0
k 2 2 3 sin18 1.0705 k 2 2 3 sin 6 0.3621 k 2 2 3 sin 30 1.732
• 使用matlab对输出电压的谐波进行快速的 傅里叶分析结果如下图所示，可以得到经 30脉波整流后，负载输出电压谐波得到了 极大的消弱，直流幅值达到最大谐波幅值 的400多倍。
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令移相后的合成相电压为“1’’，根据三 角形正弦定律得：
• 1个三相桥式整流电路可以构成6脉波的整 流电路，因此要构成30脉波整流，需要5个 相位相差12度的三相整流单元。 • 在12脉波整流变压器的基础上，在每柱的 副边增加三个绕组，其中两组分别与原来 • 副边的接法相同，另一个与原边接法相同。 改进的30脉波整流变压器结构如下图。 • 每柱的5组副边从上到下，分别移相 +1 2、 -12、+24、-24、0。
• 移相变压器原边接成三角 形，副边有两组绕 • 组。 以第一组绕组为例， 每相绕组均取一部分 k2接 • 成三角形，另一部分绕组 k1为三角形的延伸，输出 • 电压 Ua1、Ub1、Uc1分 别为三相三角形绕组电压 与其对 • 应延伸绕组电压的矢量和， 超前输入电压 Ua、Ub、 Ucα 度。
• 副边第二组绕组也来自百度文库 由三角形绕组及其延 • 伸绕组构成，但其接 法略有不同，输出电 压 Ua2、Ub2、 • Uc2分别滞后输入电压 Ua、Ub、Uc、α 度。
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副边有两组绕组采用延边三角形接法， 另一组接法和原边相同； 当正负12度时，变压器副边三角形绕组 线圈的匝数：k2=220*1.075=236 延边的匝数：k1=220*0.4158=91 当正负24度时，变压器副边三角形绕组 线圈的匝数：k2=220*0.3621=71 延边的匝数：k1=220*0.8135=179 当0度时，变压器副边三角形绕组线圈 的匝数：k2=220*1.732=381 延边的匝数：k1=0
采用延边三角形移相的30脉波 整流电路设计
• 谐波污染主要是电力系统的非线性负载引 起的。引起谐波的污染源绝大部分是电力 设备的电源部分，尤其是AC-DC部分。 • 因此，改进现有的整流装置，改善它们的 输入电流波形，是减少谐波污染的最根本 的途径。
• 自耦变压器移相方式虽然能将变压器的等 效容量大大减小，但因其设计复杂，调压 困难，绝缘度要求较高。在移相变压器容 量限制不高的应用场合，考虑使用设计简 单、运行更稳定的延边三角形移相方式。 本文提出了一种采用延边三角形方式移相 的30脉波整流电路结构。
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延边三角形联接方式 延边三角形联接方式的矢量图和结构图分别见 图 1、2。 移相变压器原边接成三角形，副边有两组绕 组。 以第一组绕组为例，每相绕组均取一部分 k2接 成三角形，另一部分绕组 k1为三角形的延伸，输出 电压 Ua1、Ub1、Uc1分别为三相三角形绕组电压与其对 应延伸绕组电压的矢量和， 超前输入电压 Ua、Ub、Ucα 度。 副边 第二组绕组也是由三角形绕组及其延 伸绕组构成，但其接法略有不同，输出电压 Ua2、Ub2、 Uc2分别滞后输入电压 Ua、Ub、Uc、α 度。 因此，Ua1、Ub1、 Uc1与 Ua2、Ub2、Uc2分别相差 2α 度。 此变压器副边绕 组匝数相等，阻抗相等，由其供电的两个三相二极管 整流桥可以很好地平均分担负载电流[4]