淺述電力諧波高脈沖與半控整流

1、<p>　　淺述電力諧波高脈沖與半控整流</p><p>　　摘 要：電能質(zhì)量的好壞直接影響到工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，評價電能質(zhì)量有三方面標(biāo)準(zhǔn)。首先是電壓方面，它包含電壓的波動、電壓的偏移、電壓的閃變等；其次是頻率波動；最后是電壓的波形質(zhì)量，即三相電壓波形的對稱性和正弦波的畸變率，也就是諧波所占的比重。我國對電能質(zhì)量的三方面都有明確的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：電力 諧波

2、 高脈沖 半控整流 </p><p><b>　　一、高脈沖配置 </b></p><p>　　利用兩個變壓器用相移已被證明可以產(chǎn)生12脈沖操作。另外加入適當(dāng)?shù)匾莆蛔儔浩鞑⒙?lián)可以提供脈沖配置。例如，24脈沖操作是由四個變壓器裝置實現(xiàn)相移的，48脈沖操作需要八個變壓器相移。雖然理論上有可能，但48脈沖數(shù)很少，由于在電源電壓波形中找到失真的水平是很高的。同樣以12脈沖連接

3、的情況下，替代相移所涉及在更高的脈沖配置需要在并行使用適當(dāng)?shù)囊蛩剡M(jìn)行比較，以實現(xiàn)共同的基頻電壓上他們的主要側(cè)和次級側(cè)。理論的諧波電流是由一般涉及到的脈沖數(shù)表達(dá)峰和它們的幅度減少成反比的諧波順序。一般來說諧波上面可以忽略它們的振幅。 </p><p>　　變壓器與系統(tǒng)阻抗的影響。在實踐中電抗換向電路的存在會導(dǎo)致傳導(dǎo)重疊的傳入和傳出。 正如我們已經(jīng)看到，高脈沖配置的三脈沖群組合，即換向重疊是那些三脈沖組的電流波形現(xiàn)在

4、已經(jīng)失去了對稱性甚至相對于中心理想化的矩形脈沖。用作為參考相應(yīng)的換向電壓即零電壓交叉，并假設(shè)一個純電感換向電路，下面的表達(dá)式定義的換向電流。負(fù)電流脈沖仍然擁有半波對稱，因此只奇次諧波存在。這些可表達(dá)在延遲方面燒成，以及重疊角和它們的大小，有關(guān)的基本組件，總之系統(tǒng)阻抗的存在被認(rèn)為是對減少諧波電流波形的含量，其效果被多的情況下顯不受控制的整改。具有大發(fā)射角的電流脈沖實際上是不受交流系統(tǒng)電抗。為了說明使用這些圖形，讓我們考慮一個六脈沖整流器的

5、情況下，通過統(tǒng)一的50兆伏安的連接變壓器的匝數(shù)比，以110千伏系統(tǒng)。如果額定直流電流為300 A，變壓器漏抗并假設(shè)最大穩(wěn)態(tài)延時確定前四的水平特征諧波電流。 </p><p><b>　　二、半控整流 </b></p><p>　　由于其設(shè)計，該半控版本變速的廉價的直流電驅(qū)動器已經(jīng)在一些國家流行。當(dāng)在滿負(fù)荷即以經(jīng)營零延遲發(fā)射這些控制器產(chǎn)生幾乎相同的諧波電流為完全控制轉(zhuǎn)換

6、器和操作非常有效。然而，操作條件要求的延遲下，半波對稱電流波形的流失。在低負(fù)荷這些控制器不僅有一個非常小的功率因數(shù)，而且嚴(yán)重的波形失真，尤其是偶次諧波。更多的往往不是初始安裝控制器及驅(qū)動電機(jī)比以應(yīng)對未來更大，而且操作在滿負(fù)載的一小部分之后。在這些條件下第二諧波分量往往達(dá)到接近基波電流的水平。 </p><p>　　異常諧波和間諧波。造成體制不完善的條件諧波的影響在實踐中遇到不能被所描述的理想模型。一般來說每個系統(tǒng)

7、的三個主要部件總是在誤差較小或更大的程度：交流系統(tǒng)電壓永遠(yuǎn)不會完美的平衡和失真，以及系統(tǒng)阻抗，特別是換流變壓器，是不完全相等在三個階段進(jìn)行。其結(jié)果是大的靜態(tài)轉(zhuǎn)換器往往產(chǎn)生諧波次數(shù)和大小未通過傅里葉級數(shù)的理想波形的預(yù)測。這些“不尋?！敝C波的不確定性質(zhì)使得以防止它難他們在設(shè)計階段。過濾器通常不會提供不尋常諧波，因此他們的存在往往會導(dǎo)致比的特點更多的問題諧波。通過舉例的方式，在諧波測量的結(jié)果后端到回新西蘭的直流測試在莫爾換流站。所有諧波電壓不

8、平衡，特別是第三和第九。該表還示出了目前所有的諧波次數(shù)，奇數(shù)和偶數(shù)，與異常的存在訂單造成比那些特性更高的電壓失真。一個現(xiàn)實的定量只能通過將所取得的異常高次諧波成分的分析有詳細(xì)的表示系統(tǒng)的行為的完整的三相計算機(jī)模型的變頻器控制。主要問題的大多是定性評估不完善的交流從完美的平衡正弦電源可以輸出偏差可以通過在換向負(fù)序基波頻率的存在而產(chǎn)生的電壓；的正的或負(fù)的順序諧波電壓失真；和在換向電抗不對稱。一般來說一個不完善的交流源 產(chǎn)生不對稱的發(fā)射引用和

9、直流電流調(diào)制。 </p><p>　　第一個問題可以通過使用等距觸發(fā)控制，但第二個問題被淘汰仍然存在。這樣的效果，為一個不切實際的情況下的基波電壓不對稱性高的水平，產(chǎn)生相當(dāng)大的二次諧波在直流內(nèi)容側(cè)和三次諧波的交流側(cè)。正常工作條件下的不對稱性和失真的預(yù)期水平 都很小，他們的影響可以較準(zhǔn)確地估算。 </p><p>　　三、三相電壓源轉(zhuǎn)換 </p><p>　　一個電壓

10、源換流器的特征是一個主要的電容直流側(cè)和一個電感交流制度。在這些條件下的直流電壓定義，交流側(cè)電流由轉(zhuǎn)換器的調(diào)制過程進(jìn)行控制。最簡單的配置是一個大電容的六脈波二極管橋跨接在輸出端子上。在這個電路中的電容器充電的每半個周期供電頻率由兩個短的電流脈沖。該相應(yīng)的諧波含量可以達(dá)到高達(dá)90%。然而，與單相電源整流器，沒有在三相情況下，中性點連接的消除了諧波。加一個交流的線電抗器提供了一個大幅度減少諧波目前的水平，通常與脈沖寬度的可調(diào)速驅(qū)動器，用于調(diào)制

11、類型。 </p><p>　　轉(zhuǎn)換器在改變直流側(cè)電容電壓時是必需的，二極管必須由可控整流器來代替。此外，當(dāng)雙向功率流都需要時，交換機(jī)必須阻止一個單向的電壓，但能夠在兩個方向上傳導(dǎo)電流。這種類型的轉(zhuǎn)換器適合交流電機(jī)驅(qū)動器，因為雙方的交流系統(tǒng)和電機(jī)負(fù)載能夠承擔(dān)。一個典型的電壓源整流或逆變器級聯(lián)。電機(jī)驅(qū)動器在器件的收視進(jìn)展需要擴(kuò)大電壓源轉(zhuǎn)換中應(yīng)用廣泛，電機(jī)驅(qū)動器甚至在光纖應(yīng)用也很廣泛。 </p><

12、p>　　制造商正在引進(jìn)評分高于200千瓦的高壓變頻器技術(shù)。然而所造成的較高電壓開關(guān)瞬態(tài)需要更大的電機(jī)繞組附加應(yīng)力。已經(jīng)開發(fā)多級解決方案來達(dá)到相對低的電壓開關(guān)器件。相對于傳統(tǒng)的兩電平逆變器，多電平電壓型逆變器可以切換其多電壓輸出之間每個周期內(nèi)的電平，從而為特定的一個更好的電壓波形確定開關(guān)頻率。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　

13、[1]王庭有等編著.可編程控制器原理及應(yīng)用.第二版.北京：國防工業(yè)出版社，2008 </p><p>　　[2]李建興主編.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005 </p><p>　　[3]范永生、王岷編.電氣控制與PLC應(yīng)用.第二版。北京：中國電力出版社2007 </p><p>　　[4]常曉玲主編.電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器.北京：機(jī)械工業(yè)出版