交-直-交變頻器直流電路類(lèi)型波形及效率分析

該拓撲中每個(gè)半波橋電壓uDpos 和uDneg、總的瞬時(shí)直流電壓uD和全橋上一個(gè)晶閘管的陽(yáng)-陰極電壓uAK如圖8 所示。uAK的最大值是姨3 Umax，與半波整流器和自耦變壓器整流器的值相同。整流器的電流波形如圖9 所示，假定LD 足夠大，以保持直流電流平滑。輸入電流和所有繞組電流波形完全對稱(chēng)。其變壓器額定值是

2 整流器的功率因數

整流是非線(xiàn)形，不是正弦電流，電源每相傳輸的實(shí)際功率應是

3 諧波

整流器線(xiàn)路換相的電流不是正弦波形。例如，Graetz整流器產(chǎn)生的電流有如下諧波分量

如果整流器變壓器的一次或二次三相繞組采用三角形聯(lián)結，那么交流側的電流波形由相位差是120毅的兩個(gè)矩形波相減得到。一次“a”相電流的傅里葉級數是

4 效率

綜上所述，可以得出三相半波整流電路電力變壓器在一次側容量必須超過(guò)21%，在二次側容量必須超過(guò)48%;6 脈波或雙星整流變壓器在一次側容量必須超過(guò)額定28%，在二次側容量必須超過(guò)額定55%;帶自耦變壓器的雙星整流變壓器一次側容量必須超過(guò)5%，二次側容量超過(guò)48%;

三相全波整流(Graetz橋)容量只超過(guò)5%即可，很明顯，變壓器利用率最好。

所以決定整流器效率的因素有：

1)在拓撲電路中有變壓器比無(wú)變壓器的效率要低如用圖6 帶自耦變壓器的雙星整流器制作的多重化高壓大功率頻器(如圖10)比無(wú)變壓器直接串聯(lián)的高壓大功率變頻器(如圖11)效率要低(如圖12)。

2)拓撲電路的脈波和波形從式(19)看出電流失真的增加使Ia也增加，使功率因數變壞，整流器效率低;從式(23)及表1 看出諧波大，電壓失真大，整流器效率低。