基于MATLAB的十二脉波整流与六脉波整流仿真电路的谐波比较.pdf

《基于MATLAB的十二脉波整流与六脉波整流仿真电路的谐波比较.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第5期(总第129期)机械管理开发2012年10月No．5(SUMNo．129)MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT0ct．2012基于MATLAB的十二脉波整流与六脉波整流仿真电路的谐波比较王剑超(太原重T股份有限公司电气工程分公司，山西太原030024)摘要：利用matlab@-~-T-台，对十二脉波整流电路和六脉波整流电路进行仿真，对两种电路的谐波含量进行比较，得出了通过多脉波整流电路可以大大减小馈入电网谐波电流的结论。关键词：仿真；12脉波整流；谐波含量中图分类号：TN78文献标识码：A文章编号：1003-773X(2012)05—0083

2、—03O引言脉波和12脉波整流的主回路，通过模拟示波器将主回变频调速逐渐成为电机调速的主要趋向之一。目路的波形和主要技术数据展示出来脚，见图l、图2，以前，低压小容量的变频主回路主要是交一直一交模式；供分析。大功率整流性能的好坏，不仅对逆变调速系统的性能，而且对电网也有很大影响。低压变频器的整流模式主要有三种：二极管整流、晶闸管整流、PWM整流。现在通用的单传动变频器中，二极管整流最为常见，它的造价低、可靠性高，以其良好的性价比受到生产商和用户的青睐。晶闸管整流是传统的、经典式整流方案，它以晶闸管的特有的导通模式为基础，实现了整流桥直流侧的电流可调性，但是存在功率因数低和向电网大

3、量馈入谐波问题。PWM整流是目前较先进的一种整流方式，它以IGBT的全控性为基础，不但克服了前两种整流电网侧谐波大的缺点，而且通过实现电压跟踪，使图16脉波整流系统主回路得电网侧功率因数接近于1。虽然PWM整流有着优良性能，但是价格昂贵，使得它在普通行业中应用受到了一定的限制(据文献表明”，相同容量时，PWM整流电路成本是六脉波整流电路的2．5倍)。随着电力电子技术的日益发展、电力电子装置的广泛应用、大功率非线性元件的普及使用，大量的谐波电流进人电网，给电力系统带来不可忽视的危害：1)大量谐波涌人电网，造成继电保护装置误动作，危害电力系统稳定运行；2)谐波电流造成电网侧电压畸形，

4、使得直接挂在电网上的旋转电机产生机械振动和噪图212脉波整流系统主回路声，严重时影响电机正常运行及电机寿命；3)高次谐本文以THD和各奇数次谐波的幅值作为衡量谐波会对通讯系统带来不可忽视的电磁干扰，因此，频率波的两个重要指标。其中THD的计算方法为作为电能三大重要指标之一，越来越受到人们的重视。THD，=lh．其中，厶是总谐波电流有效值；Jl是基波1谐波分析及谐波含量指标电流有效值；THD，表征总谐波电流有效值和基波电对常用整流桥而言，经傅里叶分析，其谐波大多为流有效值之比。3、5、7、9、11、13等奇数次谐波，且其每次谐波的幅值2两种整流回路的仿真随着谐波次数的增加而减少。经

5、过分析，脉动数的增文中以某轧机电气控制系统为蓝本对各分析对象加不仅可减小谐波的种类，而且可减小相应谐波的幅谐波进行比较，利用MATLAB做了主回路系统的仿值；因此工业上常用l2脉波、24脉波等形式减小谐波真；为了简化仿真系统，将逆变系统等效为一个稳定的电流。本文利用MATLAB强大的仿真能力，搭建了6电阻性负载。本文主要对系统的运行做出以下评估：收稿日期：2012—05—08作者简介：王剑超(1986一)，男，山东临沂人，助理工程师，本科，从事专业为机电工作。·83·第5期(总第129期)机械管理开发2012年10月1)系统的进线电流波形；2)进线侧电流谐波含量见图4和图5由于篇

6、幅原因，仿真程序只选取了3．．．THD数值；3)进线侧电流谐波幅值。次I莒、5次、7次簪、：。9：次_鲁、．11次瑚挑谐波作为仿叭真吣数。据。由图4见图1和图2。其中12脉波整流电路利用了整流知，3次及9次谐波基本控制在0．2V以下，六舭蕊]．脉．嘶_波8．_．整L伤一流一J一变压器输出侧电压相差30。的特点，利用两个整流桥，系统对于三的倍数次谐波有很好的抑制作用，但是对使得输出整流电压在一个周期内脉动12次。由于各于6±1次谐波则没有抑制作用，5次谐波电压值高系统中引人大量非线性元件，仿真时使用了D刚性达9V。由图5知，3次，5次，7次，9次谐波幅值均控制递推算法，加快了运算速

7、度，减少了仿真时间。在并联在0．2V以下，11次谐波的幅值最大，但是仍控制在12脉波运行时使用了平波电抗器，主要作用是将两个3．7V之内。至于11次、13次、21次、23次谐波，因为他三项全控桥输出的电压解耦，各自承担部分电压，使得们的次数太大，抑制了其本身的谐波幅值。上述分析两个全控桥都能正常运行。可知，l2脉波整流系统，对于主要次数的谐波电流有经过仿真得到了两种THD数据，均取自变压器进着很好抑制作用。线侧：6脉波THD为0．124，12脉波THD为0．0316脉波『^一整流