摘要：本文从表面推导、实测数据剖释、谐波剖释和改良对策、机能对照四个方面详明发挥6脉冲和12脉冲整流器的道理和区别。对大功率UPS的整流工夫有一个长远周全的判辨。 一、表面推导 1、6脉冲整流器道理： 6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）构成的全桥整流，因为有6个开合脉冲对6个可控硅离别限定，以是叫6脉冲整流。 当轻视三相桥式可控硅整流电道换相经过和电流脉动，假定换取侧电抗为零，直流电感为无限大，延迟触发角a为零，则换取侧电流傅里叶级数睁开为： (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，各次谐波的有用值与谐波次数成反比，且与基波有用值的比值为谐波次数的倒数。 图1.1 算计机仿线脉冲A相的输入电压、电流波形 2、12脉冲整流器道理： 12脉冲是指正在原有6脉冲整流的基本上，正在输入端、增多移相变压器后正在增多一组6脉冲整流器，使直流母线个可控硅整流完工，因而又称为12脉冲整流。 下图所示I和II两个三相整流电道便是通过变压器的分别结合组成12相整流电道。 12脉冲整流器示企图（由2个6脉冲并联构成） 桥1的网侧电流傅立叶级数睁开为： (1-2) 桥II网侧线) 故合成的网侧线) 可见，两个整流桥爆发的5、7、17、19、…次谐波互相抵消，注入电网的唯有12k1（k为正整数）次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有用值与与谐波次数成反比，而与基波有用值的比值为谐波次数的倒数。 图1.2 算计机仿线脉冲UPS A相的输入电压、电流波形 二、实测数据剖释。 以上算计为理念状况，轻视了许多因数，如换相经过、直流侧电流脉动、触发延迟角，换取侧电抗等。因而实测值与算计值有肯定收支。 表面算计谐波表： 谐波次数 5th 7th 11th 13th 17th 19th 23th 6脉冲谐波含量 20% 14% 9% 8% 6% 5% 4% 12脉冲谐波含量 0% 0% 9% 8% 0% 0% 4% 某型号大功率UPS谐波实测数据表： 谐波次数 5th 7th 11th 13th 17th 19th 23th 6脉冲谐波含量 32% 3% 8% 3% 4% 2% 2% 12脉冲谐波含量 1% 1% 9% 4% 1% 1% 2% 从以上两表对照可得，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，与表面算计结果同等。6脉5次谐波实测值较算计值偏大，12脉11次谐波实测值与算计值相像。 三、谐波剖释和革新对策 谐波大概形成配电线缆、变压器发烧，消浸通话质地，气氛开合误举措，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、发烧，0序电流使中线电流极度增大。 从实测值可见，6脉整流器5次谐波最大，可加装5次滤波器来按捺谐波；12脉整流器11次谐波最大，可加装11次滤波器来按捺谐波。滤波器道理图如下： 图：常用的LC滤波器道理图 某型号大功率UPS加装滤波器后谐波对照表如下： 谐波次数 3th 5th 7th 11th 13th 17th 19th Total IEC6000-3-4目标央求 21.6% 10.7% 7.2% 3.1% 2% 1.2% 1.1% 25% 6脉冲谐波含量 32% 3% 8% 3% 4% 2% 30% 6脉整流器+5次滤波器 2% 1% 7% 2% 3% 2% 9% 12脉冲谐波含量 1% 1% 9% 4% 1% 1% 10% 12脉整流器+11次滤波器 1% 1% 3% 2% 1% 1% 4.5% 从上表能够看出，加装滤波器对谐波按捺效力十分分明。 须要格表指出的是：6脉冲+5次谐波滤波器的设备能够抵达9％安排的谐波央求，然则因为5次谐波（250Hz）滤波器的电容容值较大，正在UPS负载较轻（75%负载 6脉冲 86% 65% 50% 30% 6脉冲+5次滤波器 50% 30% 15~20% 10~12% 12脉冲 20% 15% 12% 9.5% 12脉冲+11次滤波器 12~15% 8 ~12% 5~8% 4.5% 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 负载百分比 电池谐波分量THDI% 总谐波电流绝对值 100% 4.5% 33A 75% 5% 28A 50% 8% 29A 40% 10% 29A 30% 12% 27A 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。由上表能够看出，正在满载情形下，谐波电流绝对值最大；正在半载及轻载情形下，谐波电流绝对值均不逾越100%满载谐波电流绝对值。12脉冲+11次谐波滤波用拥有最幼的效输入电流总谐波，同时还可避免有源滤波器“误积累”、体系成果低等毛病，因12脉冲+11次谐波滤波器此对电网的污染最低，实用于牢靠性央求较高的场地应用。 四、机能对照： 项目 6脉整流器+5次滤波器 12脉整流器+11次滤波器 12脉整流器+11次滤波器的工夫上风 1、辐射到电网的输入电流谐波含量 く10% く4.5% 因为整流滤波型负载引入市电电网会形成电网被“污染”，由此而形成洪量的高次谐波电流流过全部供电体系。为此，将会形成流过中线的电流过流及电动机负载极度发烧。为管理上述题目：倡导设备12脉冲整流器加11次谐波滤波器，从而确保用户电网的供电质地抵达“绿色电源”轨范。 2．能耗 较大 较幼 辐射到电网的输入电流谐波含量幼 高次谐波会正在输入电力变压器、电缆上爆发附加热损，形成能源滥用。 3．发电机宕机 易 不会 避免了励磁绕组的正反应效应 4．惹起开合误举措 易 不易 5．UPS前端需发电机容量 大，央求按1.6~2倍设备发电机的容量 更幼，按1.5~1.8倍设备发电机的容量 6脉冲整流器UPS需1.8倍以上油机容量 12脉冲整流器只需1.5倍油机容量 6．UPS输入开合、电缆容量设备 增多 不增多 因为6脉冲整流输入峰值电流较大，变压器，断道器，电缆等均需降额应用，从而导致投资用度增多。 7.整流器输出纹波电压 较大 消浸50% 12脉冲整流器输出的直流电压的纹波是6脉冲的50%，大大消浸了电池充电时的纹波影响，可有用伸长电池的寿命。 从上表能够看到，12脉冲整流器正在多项机能目标上均优于6脉冲整流器。12脉冲整流工夫自70年代出生自今，进程不时厘正和美满，现已慢慢成为大功率UPS整流器的优选工夫。环球主流的大功率UPS厂商均推出了12脉冲UPS产物。 终上所述，正在投资额充许的情形下，尽量选用12脉整流器加11次滤波器的UPS设备。此种设备餍足消息资产部UPS行业轨范输入电流谐波成份I类央求（YD/T1095-2000）和国际电工委员会IEC61000-3-4的目标央求。