关于整流设备的谐波分析

典型的12脉整流电路的谐波分析：

变压器Y/Δ-Y接线整流线路谐波电流（12脉波谐波电流）分析

整流电路如下图所示。变压器的两组二次绕组Δ-Y接线，全波整流，整流输出通过平衡平衡电抗器L1、L2，输出总直流电流Id。

原次边绕组电压相位右图所示。

整流总电流Id下的各支路电流和电压波形如下图所示。

图中a，b，c为变压器原边绕组相电压和线电压。次边Y接绕组的相位与原边绕组相同，次边Δ接绕组的相位迟后原边绕组30O。

设变压器原次边电压边比1：1，整流器三相全波整流，忽略整流电路略换流叠角的影响，则各支路电流如图中c－p）。图中

I1=（Ia2-Ib2）/3

I2=（Ib2-Ic2）/3 （1） I3=（Ic2-Ia2）/3

归算原边绕组电流

'Ia1Ia1

'Ib1Ib1 （2）

Ic'1Ic1 I1'3I1

'I23I2 （3）

'I33I3 ''IAIa1I1

' （4） IBIb1I2''ICIC1I3

表1

谐波次数 n 6脉波谐波电流 (变压器Y/ Y接线) OIn（×Id） θ（） 6脉波谐波电流 (变压器Y/Δ接线) OIn（×Id） θ（） 12脉波谐波电流 OIn（×Id） θ（） In /I1 94.7 2.6 1.8 8.7 7.2 0.74 0.74 3.8 3.8 0.49 0.37 2.7 1 5 7 11 13 17 19 23 25 29 31 35 0.780 0.156 0.111 0.071 0.060 0.046 0.041 0.034 0.031 0.027 0.025 0.022 0 180 180 0 0 180 180 1 1 180 180 0 0.780 0.156 0.111 0.071 0.060 0.046 0.041 0.034 0.031 0.027 0.025 0.023 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.773 0.021 0.015 0.071 0.059 0.006 0.006 0.034 0.031 0.004 0.003 0.022 2 165 195 -2 2 165 195 -2 2 165 195 -2 37 39 0.021 0.000

0 2 0.021 0.000 0 0 0.021 0.002 2 139 2.6 0.25 12脉波整流器的谐波电流的5、7次比6脉波整流器的谐波电流大为降低，11、13次谐波电流二者差不多。从表1可见，Y/Δ接线的各次谐波起始相位角都经过领点，而Y/ Y接线的的各次谐波起始相位角各不相同，其中5、7，17、19，29、31都迟后180O。

上述为12脉等效整流装置各谐波含量的理论计算值，忽略整流电路略换流叠角的影响。

T从理论计算，当一个函数满足：ftft 即将波形移动半个周期后与

2原波形对称与X轴，则其傅里叶级数展开后不包含偶次谐波分量。一般的整流装置其每个桥臂的晶闸管触发时间间隔都是相等的，所以其整流后的波形也是满足上式的对称性，所以傅里叶级数展开式中没有偶次谐波的分量，只有在整流装置每个桥臂的晶闸管触发时间的不对称才会造成大量的偶次谐波。

要解决偶次谐波的问题，只能提过晶闸管的触发精度才能真真的解决偶次谐波的问题。

从测试数据看1#A炉和1#B炉的谐波含量基本复合特征谐波的特点，主要谐

波次数为：5，7，11，13，17等，偶次谐波数量不大。其它炉子中6，7，8，9，10，11，12次谐波占绝大多数，从上述的理论分析来看应该是晶闸管触发的不对称性造成的。