6脉冲,12脉冲可控硅整流器原理与区别

6脉冲，12脉冲可控硅整流器原理与区别6脉冲、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:

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。

三、谐波分析和改良对策

谐波可能造成配电线缆、变压器发热，降低通话质量，空气开关误动作，发电机喘振等不良后果;谐波按电流相序分为+序(3k+1次，k为0和正整数)、-序(3k+2次，k为0和正整数)、0序(3k次，k为正整数)。

+序电流使损耗加重，-序电流使电机反转、发热，0序电流使中线电流异常增大。

从实测值可见，6脉整流器5次谐波最大，可加装5次滤波器来抑制谐波;12

脉整流器11次谐波最大，可加装11次滤波器来抑制谐波。滤波器原理图如下:

图:常用的LC滤波器原理图

某型号大功率UPS加装滤波器后谐波对比表如下:

从上表可以看出，加装滤波器对谐波抑制作用非常明显。

需要特别指出的是:6脉冲+5次谐波滤波器的配置可以达到9,左右的谐波要求，但是由于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，如果发电机的励磁绕组采用自励方式，很容易产生电枢正反馈效应，发电机输出电压会异常升高，导致发电机进入保护状态而停机。因此6脉冲+5次谐波滤波器方案不建议在UPS负载较轻时使用。当实际负载较轻时，可将5次谐波滤波器从整流器上脱出。

而单独的12脉整流器也可达到10,左右的电流谐波指标，但是没有大电容的LC电路，避免了与发电机的励磁正反馈效应。

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，谐波电流绝对值最大;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次谐波滤波器具有最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最低，适用于可靠性要求较高的场合使用。

四、性能对比:

从上表可以看到，12脉冲整流器在多项性能指标上均优于6脉冲整流器。12脉冲整流技术自70年代诞生自今，经过不断改进和完善，现已逐渐成为大功率UPS整流器的优选技术。全球主流的大功率UPS厂商均推出了12脉冲UPS产品。

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配置。

此种配置满足信息产业部UPS行业标准输入电流谐波成份I类要求(YD/T1095-2000)和国

际电工委员会IEC61000-3-4的指标要求。

6脉冲12脉冲可控硅整流器原理与区别

6脉冲12脉冲可控硅整流器原理与区别6脉冲和12脉冲可控硅整流器是一种用于交流电转直流电的电力电 子装置。它们的主要原理和区别如下： 1.原理 可控硅整流器是一种半电压型整流装置，通过控制可控硅的导通角， 改变可控硅导通时间的方式，将交流电转换成直流电。可控硅整流器的主 要控制参数有触发脉冲角度和触发脉冲宽度。 6脉冲可控硅整流器的原理是在单相交流电源上，通过两组互相相差60°的三相整流方式，使得输出的直流电压带有6个整流脉动。 12脉冲可控硅整流器的原理是通过两个直流电枢和两组互相相差30°的三相整流方式，在一个周期内产生12个整流脉动，从而减小了脉动幅值，得到了更平滑的直流输出电压。 2.区别 2.1.输出电压波形 6脉冲可控硅整流器的输出电压波形带有6个整流脉动，脉动幅值较大，相对于12脉冲可控硅整流器而言，输出的直流电压波动较大。 12脉冲可控硅整流器通过在一个周期内产生12个整流脉动，脉动幅 值较小，输出的直流电压波动较小。相对于6脉冲可控硅整流器而言，得 到了更平滑的直流输出电压。 2.2.输出电流波形

6脉冲可控硅整流器的输出电流波形带有6个整流脉动，脉动幅值较大。 12脉冲可控硅整流器的输出电流波形带有12个整流脉动，脉动幅值更小。 2.3.效率 12脉冲可控硅整流器相对于6脉冲可控硅整流器而言，由于输出电压波动更小，脉动幅值更小，因此具有更高的效率。 2.4.成本 12脉冲可控硅整流器相对于6脉冲可控硅整流器而言，由于结构复杂性更高，需要控制电路和相应的控制技术，所以成本更高。 综上所述，12脉冲可控硅整流器相对于6脉冲可控硅整流器来说，输出的直流电压和电流波动更小，效率更高，但成本也更高。在实际应用中，可根据需求和成本的考虑来选择合适的可控硅整流器。

UPS_6脉冲整流器、12脉冲整流器和IGBT整流器技术区别

UPS 6脉冲整流器、12脉冲整流器和IGBT 整流器技术区别 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。 三相桥式整流电路忽略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： iA=2?31/2/π?Id( sinwt -1/5sin5wt -1/7sin7wt +1/11sin11wt +1/13sin13wt - 1/17Sin17wt -1/19sinwt +…) (1-1) 由此可得以下简洁的结论：电流中含6k ±1（k 为正整数）次谐波，各次谐波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。 2、12脉冲整流器 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。 电池及 逆变器 输入 电池及 逆变器 输入 II

桥1的网侧电流傅立叶级数展开为： iIA=iIa=2?31/2/π?Id( sinwt-1/5sin5wt-1/7sin7wt+1/11sin11wt+ 1/13sin13wt-1/17Sin17wt-1/19sinwt+…) (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?。 iIA=2?31/2/π?Id( sinwt+1/5sin5wt+1/7sin7wt+1/11sin11wt+ 1/13sin13wt+1/17Sin17wt+1/19sinwt+…) (1-3) 故合成的网侧线电流 iA=iIA+iIIA=4?31/2/π(sinwt+1/11sinwt+1/13sin13wt+…) 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，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。 3、IGBT整流器 IGBT整流器电气图如下： IGBT整流是和6脉、12脉冲整流器完全不同的架构，其特点是： （1）采用三相半桥式SPWM逆变器构成输入Boost开关整流器与输出逆变器，这是高频化UPS的典型特征。 （2）不用（也不能用）输出隔离变压器及ZVS软开关技术。 （3）用高频IGBT作开关管，开关频率大于或等于20kHz。

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。 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

6脉冲与12脉冲整流

6脉冲、12脉冲整流器原理与区别 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： xLx （jHiiat--sin S M--dn7at + —siiillai + —一-—smlT^t一- del 知 5 7 11 13 1719 （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。

桥1的网侧电流傅立叶级数展开为: ■ Ij ■ tiuird ' wEdar- '、血_01 * ' Mtd lor * ' fiitl 如 + . .} iA n 4 5 7 11 13 17 IP f (1-2) 600 0 400,0 200 0 W 0.0 ^200,0 -400.0 600 0 400 O 200,0 ￡ 0.0 -200 0 -4 00 0 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 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。 6脉冲整 F 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）

6脉动整流与12脉动整流

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UＰS A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。 三、谐波分析与改良对策 谐波可能造成配电线缆、变压器发热,降低通话质量,空气开关误动作,发电机喘振等不良后果;谐波按电流相序分为+序(3k+1次,k为０与正整数)、－序(3ｋ+2次,k为0与正整数)、０序(3k次,k为正整数)。 +序电流使损耗加重,－序电流使电机反转、发热,0序电流使中线电流异常增大。 从实测值可见,6脉整流器5次谐波最大,可加装5次滤波器来抑制谐波;12脉整流器11次谐波最大,可加装11次滤波器来抑制谐波、滤波器原理图如下:

6脉动整流与12脉动整流

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：

6脉冲,12脉冲可控硅整流器原理与区别

6脉冲，12脉冲可控硅整流器原理与区别6脉冲、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: 某型号大功率UPS谐波实测数据表:

6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别

6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别 6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别 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： 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： 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? 故合成的网侧线电流

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： 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

UPS 6脉与12脉区别

大功率UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器的区别 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) 由公式(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。 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。 ...)19sin 19 1 17sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51(sin 32+--++--??? =t t t t t t t I i d A ωωωωωωωπ

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。 ...)19sin 19 1 17sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51(sin 32+--++--??? =t t t t t t t I i d IA ωωωωωωωπ...)19sin 191 17sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51(sin 32+++++++???=t t t t t t t I i d IIA ωωωωωωωπ...)13sin 13 111sin 111(sin 34t t t I i i i d IIA IA A ωωωπ++???=+=

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 １9ｔ 23th h 6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。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。

工频大功率UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别

大功率UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别 ------------电源网 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。 ...)19sin 19 1 17sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51(sin 32+--++--??? =t t t t t t t I i d A ωωωωωωωπ

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? ...) 19sin 19 1 17sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51(sin 32+--++--???=t t t t t t t I i d IA ωωωωωωωπ

艾默生UPS电源专项培训-6脉冲和12脉冲技术差别

120KVA 机型6脉冲和12脉冲的技术差别 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。一般三相电使用6脉冲整流时，由于晶闸管只在交流电压波形幅值大于直流母线电压时才导通，输入电流不连续呈脉冲状，谐波含量很高，不加额外的滤波方式如无源滤波（电感）、有源滤波（PFC ）时，输入反馈回电网的谐波电流总THD 超过30%，即总谐波电流含量超过总电流的33%，有可能造成配电线缆、变压器发热，空气开关误动作，发电机喘振等。 6脉冲整流原理图和电流电压效果图： 加入无源滤波器即校正电感后，才可将输入电流谐波含量降至10%左右。但这仅仅是满载情况下的指标。实际上，越是轻载情况，6脉冲整流器的输入谐波电流含量就越大，比如50%负载情况下，6脉冲整流器的输入谐波电流总含量超过56%；25%负载情况下，则超过78%。也就是说，谐波的绝对值基本不随负载量的减轻而减少。 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。它使整流器导通角大幅增加，输入电流更平滑，谐波电流含量减少，一般可达到10%左右，在增加无源电感滤波后，输入谐波电流可降至4%以下。而且，即使轻载工作，其良好的输入电流特性也不会大幅下降。比如50%负载情况下，12脉冲整流器的输入谐波电流总含量＜12%；25%负载情况下，则＜15%。可以有效减少谐波的绝对值。 12脉冲整流UPS 原理如下图： 自动旁路 移相变压器 L+ L- 电池开关 内置手动维修旁路 UPS 1 电池 SCR SCR 6脉冲整流器 6脉冲整流器 UPS 中有并联冗余的2个6脉冲整流器，所以，其工作时即使有一个整流器故障，也不会影响UPS 正常工作，提高了UPS 系统的故障容错能力。 由于使用了全功率的移相变压器和6脉冲整流器，所以同厂家的12脉冲整流器的UPS 比6脉冲整流器的UPS 体积、重量都要大至少1/3。相应的成本也更高。 有的厂家采用IGBT 高频整流技术也能够实现更好的输入谐波电流特性，其整流器可靠性等同於采用一个6脉冲整流器的UPS ，相对于采用12脉冲整流器的UPS 其整流器的容错能力稍低。

6脉冲和12脉冲的比较

（一） 6脉冲整流器的原理。参照图1A 图1B 图1A 为电流源型变频器中常用的6脉波晶闸管电流源型蒸馏电路结构，图1B 为该电路典型的输入波形，输入电流中含有很好的谐波分量，输入电流的5次谐波可达20%，7次谐波可达12%（见图3）。由于晶闸管的快速换相，还会产生一定的高次谐波，可达35次谐波以上，高次谐波会对电话等通信线路产生一定的干扰。整流电路总的谐波电流失真约为30%，所以一般要设置输入谐波滤波器。滤波器体积庞大且影响系统的效率，额外增加投资，滤波器的设计与电网参数和负载工况都有关系，一旦参数和工况发生变化，滤波器又得重新调整，十分不便，且影响滤波效果。 （二）12脉波整流器的原理 在图2A 中，整流器由两组晶闸整流串联而成，分别由输入变压器的两组二次绕组（星形和三角形互差30°电角度）供电。 这种整流电路的优点是把整流电路的脉波数由6提高到12，从而大大改善输入电流波形（见图2B ），降低输入谐波电流，总谐波电流失真约10%左右（见图3）。虽然12脉波整流电路的谐波电流必然谐波结构的大大下降，但还不能达到IEEE519—1992标准规定的在电网短路电流小于20倍负载电流时，总谐波电流失真小于5%的要求。因此，一般也要安装谐波滤波装置。 三 12脉冲整流器与6脉冲的优势差异分析 （一）比6脉冲更具有环保概念 1 电流高谐波成份少，所以不电网电源。 2 有12脉冲整流装置，故输入功因率高大约≥0.85，因此总体效率亦比6脉冲整流器高。 （二）成本较高 1 由图1 A 及图2A 所示，12脉冲整流器必须加Δ及у双硫组变压器，故变压器成本较高。 2 控制电路较复杂及元件亦较6脉冲整流，因此施工成本亦较高。 （三）安全顾虑 电场为十分重要的场所，DCS 的控制影响电厂操作的安全，如果谐波电信过大会造成辐射及干预，