整流电路换相进程和电流脉动,假定沟通侧电抗为零,直流电感为无穷大,推迟触发角a为零,则沟通侧电流傅里叶级数打开为:
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。
12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上,在输入端、添加移相变压器后在添加一组6脉冲整流器,使直流母线个可控硅整流完结,因而又称为12脉冲整流。
下图所示I和II两个三相整流电路便是经过变压器的不同联合构成12相整流电路。
可见,两个整流桥发生的5、7、17、19、次谐波彼此抵消,注入电网的只要12k1(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。
+序电流使损耗加剧,-序电流使电机回转、发热,0序电流使中线电流反常增大。从实测值可见,6脉整流器5次谐波最大,可加装5次滤波器来按捺谐波;12脉整流器11次谐波最大,可加装11次滤波器来按捺谐波。滤波器
需求特别指出的是:6脉冲+5次谐波滤波器的装备可以到达9%左右的谐波要求,可是因为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,假如发电机的励磁绕组选用自励方法,很简单发生电枢正反馈效应,发电机输出电压会反常升高,导致发电机进入维护状况而停机。因而6脉冲+5次谐波滤波器计划不主张在UPS负载较轻时运用。当实践负载较轻时,可将5次谐波滤波器从整流器上脱出。
而独自的12脉整流器也可到达10%左右的电流谐波目标,可是没有大电容的LC电路,防止了与发电机的励磁正反馈效应。
选用12脉冲整流器+11次谐波器可到达小于4.5%的电流谐波目标。单次谐波和总谐波含量均满意IEC61000-3-4的目标要求。
影响电网的是谐波电流的绝对值,而不是谐波电流的百分比。由上表可以精确的看出,在满载情况下,谐波电流绝对值最大;在半载及轻载情况下,谐波电流绝对值均不超越100%满载谐波电流绝对值。12脉冲+11次谐波滤波器具有最小的效输入电流总谐波,一起还可防止有源滤波器“误补偿”、体系功率低一级缺陷,因12脉冲+11次谐波滤波器此对电网的污染最低,适用于牢靠性要求比较高的场合运用。
因为整流滤波型负载引进市电电网会形成电网被“污染”,由此而形成很多的高次谐波电流流过整个供电体系。为此,将会形成流过中线的电流过流及电动机负载反常发热。为处理以上问题:主张装备12脉冲整流器加11次谐波滤波器,然后保证用户电网的供电质量到达“绿色电源”规范。
终上所述,在投资额充许的情况下,尽量选用12脉整流器加11次滤波器的UPS装备。此种装备满意信息产业部UPS行业规范输入电流谐波成份I类要求(YD/T1095-2000)和世界电工委员会IEC61000-3-4的目标要求。