Высшие гармоники 12-пульсных выпрямителей.
При нормальной симметричной работе управляемых или неуправляемых выпрямителей их входной (сетевой) ток содержит гармоники повышенных частот, отношения которых к частоте сети ("порядки" гармоник) определяются соотношением:
(3)
где k = 1, 2, 3, ... - натуральный ряд чисел; m - эквивалентное число фаз (пульсность) выпрямителя.
Относительные значения наиболее низкочастотных гармоник этого ряда, выраженные в долях основной гармоники тока, в первом приближении обратно пропорциональны их порядку:
а относительные величина гармоник более высоких порядков существенно меньше, чем 1/n.
Таким образом:
1) наиболее неприятными являются гармоники тока младших порядков, имеющие наибольшую амплитуду и наименьшую частоту, вследствие чего осуществление их фильтрации наиболее затруднительно;
2) увеличение эквивалентного числа фаз выпрямителя является весьма эффективным способом улучшения гармонического состава тока.
Наиболее простой и наиболее распространённой 6-пульсной схемой выпрямителя трёхфазного переменного напряжения является трёхфазная мостовая схема (схема Ларионова). Она легко реализуется без преобразовательного трансформатора. Для построения выпрямителей с большим эквивалентным числом фаз необходимо использовать трансформатор.
Самым простым и самым распространённым вариантом схемы 12-пульсного выпрямителя является параллельное включение двух трёхфазных мостовых схем, питаемых от двух вторичных обмоток преобразовательного трансформатора, соединённых по схеме "звезда" и по схеме "треугольник".
Правильное 12-пульсное выпрямление обеспечивается только в случае равномерного распределения выходного тока нагрузки между двумя параллельными выпрямительными мостами, а это может быть обеспечено только при условии равенства и напряжений, и сопротивлений двух трёхфазных питающих обмоток. Нарушение хотя бы одного из этих равенств вызовет небаланс токов выпрямительных мостов, т. е. нарушение нормального
12-пульсного режима выпрямителя. Одним из следствий этого будет появление в первичном (сетевом) токе выпрямителя гармоник, частота которых характерна для тока 6-пульсных выпрямителей и которая должна отсутствовать в токе 12-пульсных выпрямителей. Значения этих аномальных гармоник зависит от степени небаланса токов выпрямительных мостов, т. е. от точности соблюдения равенства параметров (напряжений и сопротивлений) обмоток, питающих выпрямительные мосты.
Упрощенная схема частотно-регулируемого привода (ПЧ - 710 кВт, 690 В) мультифазного насосного агрегата.
Форма напряжения на входе преобразователя частоты.
|
|
|
«Треугольник».
|
|
|
|
|
«Звезда».
|
|
|
Токи во вторичных обмотках «преобразовательного» трехобмоточного трансформатора при нештатной работе. Суммарные коэффициенты нелинейных искажений при несимметричной токовой нагрузке мостов 12-пульсного выпрямителя. |
|
