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兩種可控硅整流器的運(yùn)行原理解析
  • 發(fā)布時(shí)間:2020-07-13 15:51:57
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兩種可控硅整流器的運(yùn)行原理解析
在平時(shí)的工作中,可控硅整流器作為一種常用到的重要元件,在工程師們的設(shè)計(jì)方案中出現(xiàn)頻率是很高的。其中,6脈沖可控硅整流器和12脈沖可控硅整流器都非常受歡迎。那么,這兩種整流器可以通用嗎?二者有哪些不同呢?在今天的文章中,小編將會(huì)從他們的運(yùn)行原理入手,為大家簡(jiǎn)析一下他們的不同之處。
首先要為大家介紹的是6脈沖可控硅整流器的運(yùn)行工作原理。這里所謂的6脈沖,指的是以6個(gè)可控硅組成的全橋整流,由于有6個(gè)開關(guān)脈沖對(duì)6個(gè)可控硅分別控制,所以我們一般稱之為6脈沖整流。這種6脈沖整流器的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
可控硅整流器
圖1 6脈沖整流器
這里我們以圖1所示的6脈沖整流器運(yùn)行結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),來(lái)對(duì)它的運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。我們暫時(shí)忽略三相橋式可控硅整流電路換相過(guò)程和電流脈動(dòng),假定交流側(cè)電抗為零,直流電感為無(wú)窮大,延遲觸發(fā)角a為零,則交流側(cè)電流傅里葉級(jí)數(shù)展開可以計(jì)公式為:
可控硅整流器
由上文中的公式,我們可以得出以下一個(gè)結(jié)論,那就是在6脈沖整流器的電流中,含6K(k為正整數(shù))次諧波,即5、7、11、13...等各次諧波,各次諧波的有效值與諧波次數(shù)成反比,且與基波有效值的比值為諧波次數(shù)的倒數(shù)。
可控硅整流器
圖2 計(jì)算機(jī)仿真的6脈沖A相的輸入電壓、電流波形
依據(jù)對(duì)上文中兩個(gè)公式的計(jì)算,我們可以得出結(jié)論,那就是在12脈沖可控硅整流器運(yùn)行過(guò)程中,兩個(gè)整流橋產(chǎn)生的5、7、17、19、...次諧波相互抵消,注入電網(wǎng)的只有12k次諧波,即11、13、23、25等各次諧波,且其有效值與與諧波次數(shù)成反比,而與基波有效值的比值為諧波次數(shù)的倒數(shù)。
可控硅整流器
圖3 12脈沖整流器示意圖(由2個(gè)6脈沖并聯(lián)組成)
在這種12脈沖的可控硅整流器運(yùn)行過(guò)程中,其本身橋1的網(wǎng)側(cè)電流傅立葉級(jí)數(shù)展開可得出公式為:
可控硅整流器
則合成的網(wǎng)側(cè)線電流可計(jì)算為:
可控硅整流器
由此可見,在12脈沖的可控硅整流器運(yùn)行過(guò)程中,兩個(gè)整流橋產(chǎn)生的5、7、17、19、...次諧波相互抵消,注入電網(wǎng)的只有12k(k為正整數(shù))次諧波,即11、13、23、25等各次諧波,且其有效值與與諧波次數(shù)成反比,而與基波有效值的比值為諧波次數(shù)的倒數(shù)。
可控硅整流器
圖4 計(jì)算機(jī)仿真的12脈沖UPS A相的輸入電壓、電流波形
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