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(píng)價(jià)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(dòng)、電壓的偏移、電壓的閃變等；其次是頻率波動(dòng)；最后是電壓的波形質(zhì)量，即三相電壓波形的對(duì)稱(chēng)性和正弦波的畸變率，也就是諧波所占的比重。我國(guó)對(duì)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(gè)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(gè)變壓器裝置實(shí)現(xiàn)相移的，48脈沖操作需要八個(gè)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(shí)現(xiàn)共同的基頻電壓上他們的主要側(cè)和次級(jí)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(lái)說(shuō)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(shí)踐中電抗換向電路的存在會(huì)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(duì)稱(chēng)性甚至相對(duì)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(gè)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(duì)稱(chēng)，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(duì)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(shí)際上是不受交流系統(tǒng)電抗。為了說(shuō)明使用這些圖形，讓我們考慮一個(gè)六脈沖整流器的

5、情況下，通過(guò)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(shí)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(jì)，該半控版本變速的廉價(jià)的直流電驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)在一些國(guó)家流行。當(dāng)在滿負(fù)荷即以經(jīng)營(yíng)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(duì)稱(chēng)電流波形的流失。在低負(fù)荷這些控制器不僅有一個(gè)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(dòng)電機(jī)比以應(yīng)對(duì)未來(lái)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(shí)踐中遇到不能被所描述的理想模型。一般來(lái)說(shuō)每個(gè)系統(tǒng)

7、的三個(gè)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(huì)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(gè)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(guò)傅里葉級(jí)數(shù)的理想波形的預(yù)測(cè)。這些“不尋常”諧波的不確定性質(zhì)使得以防止它難他們?cè)谠O(shè)計(jì)階段。過(guò)濾器通常不會(huì)提供不尋常諧波，因此他們的存在往往會(huì)導(dǎo)致比的特點(diǎn)更多的問(wèn)題諧波。通過(guò)舉例的方式，在諧波測(cè)量的結(jié)果后端到回新西蘭的直流測(cè)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(gè)現(xiàn)實(shí)的定量只能通過(guò)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(jì)算機(jī)模型的變頻器控制。主要問(wèn)題的大多是定性評(píng)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(guò)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(duì)稱(chēng)。一般來(lái)說(shuō)一個(gè)不完善的交流源 產(chǎn)生不對(duì)稱(chēng)的發(fā)射引用和

9、直流電流調(diào)制。 </p><p>　　第一個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)使用等距觸發(fā)控制，但第二個(gè)問(wèn)題被淘汰仍然存在。這樣的效果，為一個(gè)不切實(shí)際的情況下的基波電壓不對(duì)稱(chēng)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(duì)稱(chēng)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(gè)電壓

10、源換流器的特征是一個(gè)主要的電容直流側(cè)和一個(gè)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(guò)程進(jìn)行控制。最簡(jiǎn)單的配置是一個(gè)大電容的六脈波二極管橋跨接在輸出端子上。在這個(gè)電路中的電容器充電的每半個(gè)周期供電頻率由兩個(gè)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(méi)有在三相情況下，中性點(diǎn)連接的消除了諧波。加一個(gè)交流的線電抗器提供了一個(gè)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(dòng)器，用于調(diào)制

11、類(lèi)型。 </p><p>　　轉(zhuǎn)換器在改變直流側(cè)電容電壓時(shí)是必需的，二極管必須由可控整流器來(lái)代替。此外，當(dāng)雙向功率流都需要時(shí)，交換機(jī)必須阻止一個(gè)單向的電壓，但能夠在兩個(gè)方向上傳導(dǎo)電流。這種類(lèi)型的轉(zhuǎn)換器適合交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)殡p方的交流系統(tǒng)和電機(jī)負(fù)載能夠承擔(dān)。一個(gè)典型的電壓源整流或逆變器級(jí)聯(lián)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(píng)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(kāi)關(guān)瞬態(tài)需要更大的電機(jī)繞組附加應(yīng)力。已經(jīng)開(kāi)發(fā)多級(jí)解決方案來(lái)達(dá)到相對(duì)低的電壓開(kāi)關(guān)器件。相對(duì)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(gè)周期內(nèi)的電平，從而為特定的一個(gè)更好的電壓波形確定開(kāi)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(guó)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(guó)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