scr电路产生电网谐波的机理

《scr电路产生电网谐波的机理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、SCR电路产生电网谐波的机理　　摘要：阐述SCR电路产生电网谐波的机理，介绍计算谐波电压的‘电势替代法’，推导按照该方法计算电网谐波电压的公式，质疑电网谐波机理认识上的错误概念。　　1、概述　　在相控SCR交流电路里会流过非正弦的电流，该电流流经电网阻抗，在电网上形成为含谐波的电压，本文简称之为电网谐波电压。这就是电网谐波电压产生的机理。由此出发，可以导出电网谐波电压的计算方法。　　把相控的SCR的通、断可归结为在0和之间跳变的电阻，从而得到晶闸管交流电路电流波形，乘以电网（短路）阻抗就得到电网谐波电压。姑且将

2、此一方法称为‘电流波形法’。　　计算电网谐波电压的另一方法是‘电势替代法’：将相控的SCR通、断等效为电势源eSCR（θ），θ=ωt。在通态uSCR（θ）=0，iSCR（θ）≠0，SCR相当于导线；在断态uSCR（θ）≠0，iSCR（θ）=0，SCR等效为与uSCR（θ）相等的电势eSCR（θ），是SCR关断后出现在其A、K两端的电压。综合起来,　　‘电势替代法’将电路里所有的SCR通通作为谐波电势源eSCR（θ），而电网谐波电压unet（θ）就是它们在电网阻抗上的分压。　　以上两种计算电网谐波电压的方法是相通

3、的，在原则上适合于一切含SCR的交流电路。　　‘电势替代法’虽然在直观性上逊于‘电流波形法’，但是，具有无需计算电流的优点。　　eSCR（θ）显然与SCR的工作状态相关（与触发角相关）。对于三相对称交流电路，不论是eSCR（θ）还是unet（θ），BC相的电流或电压均滞后AB相120o。　　2、开关变压器软起动电路的电网谐波　　2．1、开关变压器软起动电路的性质　　开关变压器软起动是一种SCR软起动，它的SCR接在变压器的二次侧，匝数比k＞＞1使接在二次侧的SCR无需承受高压，在SCR的导通态，从一次侧看到的是

4、变压器的小漏抗xtr=x1+x2′，而在其关断态，看到的是变压器的大励磁电抗xm。　　因此，开关变压器软起动可以与SCR软起动‘异曲同工’。　　它显然具有如下性质：1）含有相控SCR，2）在任一瞬间，电路里的所有器件（包括开关变压器和电动机在内）都可以看成为线性器件，3）三相对称。　　由这三条性质可以得出两个结论：1）相控SCR是开关变压器软起动装置产生谐波电压的原因，相控SCR以外的任何器件，不论开关变压器或者电动机，都不是产生谐波电压的原因。2）在计算电网电压谐波的时候只需完成一相的计算，而且可以使用叠加原

5、理。　　2．2开关变压器软起动引起的电网电压谐波unet（θ）的计算公式　　假设开关变压器按照Y/△接线。将开关变压器软起动引起的电网相的电压谐波记做，将SCR等效电势记做eSCR（θ），忽略xm后，不难按照分压关系推导出：　　（1）　　按照相同的分压关系，不难得到SCR软起动引起的，（请参阅【1】）　　（2）　　2．3关于开关变压器软起动引起电网谐波机理的歧义（【2】）　　旨在说明开关变压器软起动引起的电网谐波大大小于SCR软起动，【2】对于开关变压器软起动引起的电网谐波机理作了这样的阐述：“高次谐波的产生是

6、由于SCR的通断，因此，我们可以把开关变压器TK当作谐波源E，所产生的高次谐波电流向两侧流动”。对于电机一侧，谐波衰减不大；而对于电源一侧，因为xtr/2大于xshort，“表现在母线接点处的谐波电压要小得多”，“而固态SCR软起动由于不存在xtr，……谐波没有衰减”。　　需要指出，【2】在以下两方面失实：1）将谐波源E看成是一个接地电源，因此才有所谓的“两侧”。事实上“谐波源E”是不接地的。2）不承认SCR软起动存在从谐波源到电网事实上的分压关系。　　更有甚者，较近发表的【3】延伸了“开关变压器电网谐波大大小

7、于SCR软起动的结论”的观点，认为：开关变压器软起动相对SCR软起动的优点之一是“不存在输出谐波污染。”　　在事实失实的基础上无法正确认识机理，在错误机理的基础上，不可能作出公正的褒贬。　　参考文献　　1、高越农李月英电动机软起动应用中的几个概念问题电气技术2008.4（即将发表）　　2、朱雄心闫长发王宇孙向瑞开关变压器式软起动装置在超大容量电机软起动中的应用第八届全国石油和化工电气技术年会论文集（2007.11）P189-192　　3、张岩王欢从电力电子技术看中压电机软起动控制与传动2008.1P79-83