双整流12脉中频电源谐波分析

双整流12脉中频电源整流器原理：

整流变压器是一个原边三角形接法，副边一星形接法，一三角形接法的双输出，分别接两个整流桥，根据变压器原理，三角形接法输出滞后星形接法30度，故星形整流桥输出的六脉冲电流超前角形整流桥的六脉冲30度，互相错开，形成12脉冲。12脉冲的好处是电压平稳，需要滤波电容少，功率因数高。

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

  采用12脉冲整流器+11次谐波器可达到小于4.5%的电流谐波指标。单次谐波和总谐波含量均满足IEC61000-3-4的指标要求。

附表1：在配置不同负载条件下，输入电流谐波总含量数据

附表2：某型号400KVA 12脉冲+11次滤波器 UPS输入电流总谐波含量表

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。由上表可以看出，在满载情况下，谐波电流绝对值Z大；在半载及轻载情况下，谐波电流绝对值均不超过100%满载谐波电流绝对值。12脉冲+11次谐波滤波器具有Z小的效输入电流总谐波，同时还可避免有源滤波器“误补偿”、系统效率低等缺点，因12脉冲+11次谐波滤波器此对电网的污染Z低，适用于可靠性要求较高的场合使用。

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