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可控硅中频电源整流部分简介

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可控硅中频电源整流部分简介

在可控硅整流电路中,一般采用的三相全控整流电路属于六脉波整流,即:电源在一周内的直流电压Ud有六个脉波。该电路整流器的输入电流(即整流变压器的输出电流)是一个宽度为120°上下对称的方波电流。这种方波电流除基波外,还包括有许多谐波电流,谐波电流是有弊无利的,它一方面增加了整流变压器铁芯的涡流损耗,同时,它会使接在交流电网中电容负载以及其他具有电磁铁芯的负载(如电动机、变压器、交流接触器等)过热,对有线广播及电讯产生干扰,并会对接在交流电网中的精密测量仪器产生附加误差。综上所述,大功率变流设备会对工频电网产生干扰,并随着变流功率的增大,这种干扰会变得更加严重。为此,世界各国都已制订了相应标准,在一定的电网容量下,规定了一定脉波数的整流器的最大允许容量。例如英国电业部门规定:

2×104千伏的短路容量的交流电网中,允许的6脉波整流器的最大容量是100千瓦。

     为了减少大功率变流装置对电网的干扰,可采用两个办法。一是加接滤波器,以它来提供谐波电流的通路,从而减小谐和波电流对其他电器的影响,但由于滤波器的价格较高,一般不予采用;另外一个更为有效地办法是增加整流相数,即增加电压的脉波数。

     三相桥式整流电路的一周内直流输出电压(Ud),即为交流线电压,Uab、Uac、Ubc、Uba、Uca、Ucb六个脉波。

     通过交流电路分析可知,这六个脉波在相位上是互差60°角的。见图所示。设想有另一个三相整流电路,其输出电压Ud2也是个六脉波,但其相位与第一个整流桥的输出电压Ud1相差30°,则此二桥同时工作且采用串联或并联的形式供给同一负载,其输出电压Ud就是个十二脉波电压。

     这样就降低了输出电压的脉动。更重要的是从以下分析可知它大大改善了对工频电网的干扰。

     在三相四线制中,与线电压相差30°的电压实际就是相电压。

     若第二桥的交流输入变压器接成三角形,则其输出电压Ud2在一周期内,其六个脉波就是:Ua’、 -Uc’、 Ua’、 -Ua’、 Uc’、 -Ub’,它与输入变压器采用星形接法的第一桥输出电压Ud1相位相差30°这样,当两桥先经滤波电感,后再并联,同时供给负载时,负载上所得到的直流电压Ud幅值虽与单桥相同,但因两桥同时工作,故可向负载提供两倍于单桥的负载电流,从整体而言,整流桥的输出容量提高了一倍。

综所上述,无论是熔炼炉,还是中频升温、保温炉均需采用12脉整流整流方案,即可防止高次谐波对电网的污染问题,同时也提高了整流效率。三相全控整流桥电路在a=0°、a=30°角时输出波形