1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中頻電源諧波分析中頻電源由于采用了晶閘管整流電路，其輸入電流不是正弦波。對(duì)于最基本的三相6脈整流電路，其輸入電流是一個(gè)寬度為120的正負(fù)對(duì)稱的方波電流。這種非正弦波，除了基波（頻率與電網(wǎng)頻率相同）外，還含有許多諧波電流。諧波電流是有害無(wú)益的，它一方面增加了整流變壓器鐵心的渦流損耗，同時(shí)，會(huì)使接在電網(wǎng)中的電容負(fù)載（如無(wú)功補(bǔ)償電容器）和其他具有電磁鐵心的負(fù)載（如變壓器、電動(dòng)機(jī)、交流接觸器等）過(guò)熱，對(duì)有線廣播及電訊產(chǎn)生干擾，并會(huì)對(duì)共用電網(wǎng)的精密測(cè)量?jī)x器產(chǎn)生附加誤差。隨著功率的增大，諧波對(duì)其他用電設(shè)備的影響變得更加惡劣。為此，世界各國(guó)對(duì)整流電路的容量和諧波含量都有限制。為了減

2、少大功率中頻電源對(duì)電網(wǎng)的干擾，可采用兩個(gè)方法。第一種方法是被動(dòng)地吸收諧波電流，可采用加接無(wú)源的LC濾波器或有源的電力電子濾波裝置，以它來(lái)提供諧波電流的通路，從而減小諧波電流對(duì)其他電器的影響。這種方法需要增加的濾波裝置隨電源功率的增大，其制造代價(jià)相當(dāng)昂貴。另外一個(gè)更為有效的方法主動(dòng)減少諧波含量，主要是增加整流相數(shù)，即增加整流電壓的脈波數(shù)。下面我們對(duì)基本的6脈整流中頻電源和增加脈波數(shù)減少諧波含量的12脈整流中頻電源及24脈整流中頻電源的工作波形進(jìn)行分析比較。一、6脈整流電路6脈整流中頻電源的電路結(jié)構(gòu)如圖1（A）所示，圖1（B）是6脈整流電路的工作電流波形。根據(jù)數(shù)學(xué)分析可知，其電網(wǎng)電流的數(shù)學(xué)表示如下

3、：對(duì)上述公式的數(shù)學(xué)計(jì)算表明，諧波電流總幅值與基波電流的比例為29%。最低次諧波是5倍頻，幅值達(dá)20%。可見(jiàn)6脈整流電路的諧波含量比較高。因此大功率中頻電源不宜采用6脈整流結(jié)構(gòu)。（A） 電路結(jié)構(gòu)（B） 電流波形圖1 6脈整流中頻電源二、12脈整流電路12脈整流中頻電源的電路結(jié)構(gòu)如圖2（A）所示，圖2（B）是12脈整流電路的工作電流波形。根據(jù)數(shù)學(xué)分析可知，其電網(wǎng)電流的數(shù)學(xué)表示如下：對(duì)上述公式的數(shù)學(xué)計(jì)算表明，諧波電流總幅值與基波電流的比例為14%。與6脈整流電路相比，諧波含量大大減少，且最低次諧波是11倍頻，幅值僅為9%。實(shí)際上由于變壓器及傳輸線路的分布阻抗有一定的濾波效果，一般實(shí)測(cè)的諧波含量要低于

4、理論計(jì)算值。（A） 電路結(jié)構(gòu)（B）電流波形圖2 12脈中頻電源三、24脈整流電路24脈整流中頻電源的電路結(jié)構(gòu)如圖3（A）所示，圖3（B）是24脈整流電路的工作電流波形。根據(jù)數(shù)學(xué)分析可知，其電網(wǎng)電流的數(shù)學(xué)表示如下：對(duì)上述公式的數(shù)學(xué)計(jì)算表明，諧波電流總幅值與基波電流的比例為7%，諧波含量已經(jīng)很低。由于最低次諧波是23倍頻即1150HZ，頻率遠(yuǎn)高于基波頻率，經(jīng)過(guò)變壓器漏阻抗及傳輸線路的分布阻抗濾波后，衰減很快。因此在電網(wǎng)接入點(diǎn)實(shí)測(cè)時(shí)，諧波含量比理論計(jì)算要小的多，一般低于3%。（A） 電路結(jié)構(gòu)（B） 電流波形圖3 24脈中頻電源四、分析結(jié)論根據(jù)以上分析結(jié)果，我們將三種整流電路的諧波特性列表比較如下：名

5、稱 類型6脈整流12脈整流24脈整流總諧波含量29%14%7%最低次諧波5倍頻11倍頻23倍頻 GW-20/0.25熔煉爐成套設(shè)備技術(shù)規(guī)格 20噸鋼殼中頻爐技術(shù)參數(shù)參數(shù)名稱單位數(shù)值整流模式脈24鐵水容積噸20-25最大功率KW12000單位電耗度/噸580中頻電源進(jìn)線電壓V1000感應(yīng)器內(nèi)徑mm1750感應(yīng)器電壓V3200中頻頻率HZ250最小熔化率噸/小時(shí)18冷卻水流量爐體噸/小時(shí)250中頻電源噸/小時(shí)100冷卻水進(jìn)水壓力MPa0.3冷卻水進(jìn)水溫度=35冷卻水溫升=15傳動(dòng)方式液壓爐體最大傾轉(zhuǎn)度度100 備注:一）. 冷卻水池大小按冷卻流量的23倍設(shè)計(jì),深度不得超過(guò)2米.二）. 20T電爐整

6、流變壓器的型號(hào)與規(guī)格:ZS-6300/35(副邊雙繞組輸出) 聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)：Y，d11/yno;副邊電壓:1000V。技術(shù)條件ZS-6300/35整流變壓器 1本技術(shù)條件適用范圍：產(chǎn)品代號(hào)型號(hào) ZS-6300/35額定容量 6300KVA額定電壓 （355%）/1kv額定電流 104/1820A 1820A接線圖及連接組Dd0yn11或Dd2yn1頻率 50HZ裝置種類 戶內(nèi)冷卻方式 ONAN2本產(chǎn)品的基本技術(shù)條件： JB/T 8636-19973本產(chǎn)品的重要技術(shù)資料及有關(guān)數(shù)據(jù)：高壓聯(lián)結(jié)方式： 三角形，帶移相7.5低壓1聯(lián)結(jié)方式：星型，帶0線低壓2聯(lián)結(jié)方式：三角型軌距（MM） 縱向1475 橫向14754.技術(shù)數(shù)據(jù)：試驗(yàn)數(shù)據(jù)（75）設(shè)計(jì)值裕度%標(biāo)準(zhǔn)值高-中高-低中-低負(fù)載損耗 （W）59300+15短路阻抗 （%）8.3310空載損耗 （W）10400+15空載電流 （%）0.55+305.高壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：6.重量： （KG）7.特殊要求：外施高壓（50HZ 1MIN）高壓方面 8