艾默生UPS电源专项培训-6脉冲和12脉冲技术差别

6脉冲12脉冲可控硅整流器原理与区别6脉冲和12脉冲可控硅整流器是一种用于交流电转直流电的电力电子装置。

它们的主要原理和区别如下：1.原理可控硅整流器是一种半电压型整流装置，通过控制可控硅的导通角，改变可控硅导通时间的方式，将交流电转换成直流电。

可控硅整流器的主要控制参数有触发脉冲角度和触发脉冲宽度。

6脉冲可控硅整流器的原理是在单相交流电源上，通过两组互相相差60°的三相整流方式，使得输出的直流电压带有6个整流脉动。

12脉冲可控硅整流器的原理是通过两个直流电枢和两组互相相差30°的三相整流方式，在一个周期内产生12个整流脉动，从而减小了脉动幅值，得到了更平滑的直流输出电压。

2.区别2.1.输出电压波形6脉冲可控硅整流器的输出电压波形带有6个整流脉动，脉动幅值较大，相对于12脉冲可控硅整流器而言，输出的直流电压波动较大。

12脉冲可控硅整流器通过在一个周期内产生12个整流脉动，脉动幅值较小，输出的直流电压波动较小。

相对于6脉冲可控硅整流器而言，得到了更平滑的直流输出电压。

2.2.输出电流波形6脉冲可控硅整流器的输出电流波形带有6个整流脉动，脉动幅值较大。

12脉冲可控硅整流器的输出电流波形带有12个整流脉动，脉动幅值更小。

2.3.效率12脉冲可控硅整流器相对于6脉冲可控硅整流器而言，由于输出电压波动更小，脉动幅值更小，因此具有更高的效率。

2.4.成本12脉冲可控硅整流器相对于6脉冲可控硅整流器而言，由于结构复杂性更高，需要控制电路和相应的控制技术，所以成本更高。

综上所述，12脉冲可控硅整流器相对于6脉冲可控硅整流器来说，输出的直流电压和电流波动更小，效率更高，但成本也更高。

在实际应用中，可根据需求和成本的考虑来选择合适的可控硅整流器。

IGBT整流与6脉冲整流UPS区别
一、6脉冲整流
六个晶闸管整流，形成六个脉冲，这种整流方式是六脉冲整流。

33%输入电流谐波，功率因数0.8。

33%的输入电流谐波危害
降低了发电机，输电设备的利用率；
缩短电缆的使用寿命；
产生附加损耗，增大噪音等；
谐波引起一些继电器、接触器的误动作；
谐波使得常规电气仪表不准确；
谐波对周围的环境造成电磁干扰，影响通信设备的正常工作；
谐波容易使电网局部产生串联或并联谐；
6脉冲+5次谐波滤波器
成本低于12脉冲整流
适用于中小型UPS
当发电机处于轻载运行时（小于27%的输出功率），存在发电机的输出电压“异常升高”而损害用户设备的安全隐患。

12脉冲整流器：2个六脉冲整流器通过移相变压器实现12脉冲整流，功率因数0.92
输入电流谐波10%（不带谐波滤波器）或4.5%（带谐波滤波器）
作为工业标准用于中大型UPS
二、IGBT整流
采用六个IGBT,采用矢量控制方法，这种整流方式叫IGBT整流。

3%的输入电流谐波，功率因数0.99。

120KVA 机型6脉冲和12脉冲的技术差别6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。

一般三相电使用6脉冲整流时，由于晶闸管只在交流电压波形幅值大于直流母线电压时才导通，输入电流不连续呈脉冲状，谐波含量很高，不加额外的滤波方式如无源滤波（电感）、有源滤波（PFC ）时，输入反馈回电网的谐波电流总THD 超过30%，即总谐波电流含量超过总电流的33%，有可能造成配电线缆、变压器发热，空气开关误动作，发电机喘振等。

6脉冲整流原理图和电流电压效果图：加入无源滤波器即校正电感后，才可将输入电流谐波含量降至10%左右。

但这仅仅是满载情况下的指标。

实际上，越是轻载情况，6脉冲整流器的输入谐波电流含量就越大，比如50%负载情况下，6脉冲整流器的输入谐波电流总含量超过56%；25%负载情况下，则超过78%。

也就是说，谐波的绝对值基本不随负载量的减轻而减少。

12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。

它使整流器导通角大幅增加，输入电流更平滑，谐波电流含量减少，一般可达到10%左右，在增加无源电感滤波后，输入谐波电流可降至4%以下。

而且，即使轻载工作，其良好的输入电流特性也不会大幅下降。

比如50%负载情况下，12脉冲整流器的输入谐波电流总含量＜12%；25%负载情况下，则＜15%。

可以有效减少谐波的绝对值。

12脉冲整流UPS 原理如下图：自动旁路移相变压器L+L-电池开关内置手动维修旁路UPS 1电池SCRSCR6脉冲整流器6脉冲整流器UPS 中有并联冗余的2个6脉冲整流器，所以，其工作时即使有一个整流器故障，也不会影响UPS 正常工作，提高了UPS 系统的故障容错能力。

由于使用了全功率的移相变压器和6脉冲整流器，所以同厂家的12脉冲整流器的UPS 比6脉冲整流器的UPS 体积、重量都要大至少1/3。

艾默生Hipulse U系列UPS性能特点一工作原理艾默生Hipulse U系列UPS是对原有7000 HIPULSE系列 UPS的优化和升级机型。

该机型除秉承7000 HIPULSE系列高可靠性的技术优势外，在DSP全数字控制、谐波治理、并机应用及双总线控制技术上等有了较大改进。

它采用真在线双变换工作原理，正弦脉宽调制及全数字化技术，可向负载提供连续、稳定、纯净的正弦波电源。

其主要内部结构及特点如下：1.整流器提供全控桥整流器，其作用是将输入交流AC380V整流为直流432V左右。

控制特点为“斜坡”启动，即整流器输出电压在10秒钟内由0V至432V，对电网无冲击。

同时可实现多台UPS的延时启动，延时启动时间5—300秒可调，减小多台UPS同时启动对电网或油机的冲击2.逆变器由6只IBGT大功率管组成的SPWM（正弦脉冲调制）全控桥组成。

其作用是将DC432V转换成交流AC208V，经特制的（△/Z）零相移锯齿型升压隔离变压器，变为负载所需的AC380V；另外，该变压器具有消除来自如计算机类的非线性负载所反射的三倍次谐波电流的能力。

控制特点采用“慢降栅压”保护技术，可大大减少逆变器扰动关断（逆变器与静态开关相互切换），并提高UPS整机过载能力，使其抗短路和抗过载能力优于一般机型。

特别是其抗短路能力是同类设备无法比拟的。

3.双路静态开关由12只SCR（可控硅）组成逆变器侧和旁路侧双路无触点电子式静态开关。

其作用是确保逆变器供电与旁路供电间的无间断切换，并确保输出电压波形的连续性和平滑性。

控制电路采用了“过零点”切换技术，保证了UPS在同步锁相时切换时间为0ms，在与电网不同步时，切换时间小于4ms，即电网频率无论怎样变化，均可确保UPS输出电压、频率的稳定与不间断。

4.控制系统采用双DSP全数字控制技术，确保整流器、逆变器、静态开关的实时控制，以及各功率部分的协调，其特点是控制时效增加，精度提高，可靠性加强，最终使UPS整机效率提高，各项输出技术指标均优于一般同容量设备。

UPS考试题（说明：若解题答案与他人有完全雷同情况,则雷同试卷均判为无效）一、简答题（60分）1、阐述艾默生UPS有哪几个产品系列？其中工频机为哪几个系列？（10分）答：APM、Hipulse NXL、Hipulse U、Nxr、UL33，其中工频机UL33和Hipulse U2、阐述艾默生公司与华为电源之间的关系？（5分）答：艾默生收购安圣3、阐述艾默生UPS在领域中的突出特点及优势？（5分）答：4、阐述IT Solution产品线主要产品，及模块化UPS的主要特点？（10分）答：服务器机柜系统、Liebert ITA 1-3KVA和5-20KV A、APM只能IDC动力系统、US11T、UH11、UH31、Nxe、NXf、DataMate 3000系列。

模块化UPS特点：具有多种工作制式；体积小，功率密度大；高效节能；扩展性，便于安装、维护、更换和升级；冗余性，分散式并联逻辑控制。

5、阐述UPS内部结构。

(5分)答：整流器、逆变器、蓄电池6、列举艾默生UPS有哪几家主要竞争对手？如利用艾默生UPS技术特点打击对手产品？(10分)答：（1）目标对手：梅兰，伊顿（2）伊顿都是高频机没有工频机，我们就主推工频机，但在这时要引导客户装变压器的工频机的稳定性好。

客户就要有变压器的伊顿就直接淘汰。

（3）梅兰的工频机很贵，我们也主推工频机，在报价的时候少加点利润就可以了。

7、简述并机与双总线的主要区别?（5分）答：并机需要同相位市电，8，简述工频机和高频机的技术优劣对比？（5分）答：工频机：工频变压器作为整流器和逆变器，稳定，过负荷能力强，抗冲击能力强，造价高；高频机：高频开关技术带起整流器和逆变器，体积小，效率高，造价低9、简述6脉冲和12脉冲的主要性能区别？（5分）答：、六脉冲的谐波分量大，对电网影响要多一些；采用十二脉后从理论上讲3次谐波可以全部抵消，对电网的影响也就相对要小很多。

12脉冲具有波形利用率高，谐波少，输出直流纹波小的特点。

6脉冲、12脉冲整流器原理与区别摘要：本文从理论推导、实测数据分析、谐波分析和改善对策、性能对比四个方面详细阐述6脉冲和12脉冲整流器的原理和区别。

对大功率UPS的整流技术有一个深入全面的剖析。

一、理论推导1、6脉冲整流器原理：6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。

当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：xLx （jHiiat--sin S M--dn7at + —siiillai + —一-—smlT^t一- del 知5 7 11 13 1719（1-1）由公式（1-1 ）可得以下结论：电流中含6K?1（k为正整数）次谐波，即5、7、11、13.••等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。

桥1的网侧电流傅立叶级数展开为:■ Ij ■ tiuird ' wEdar- '、血_01 * ' Mtd lor * ' fiitl 如+ . .}iA n 45 7 11 1317 IPf(1-2)600 0 400,0200 0 W 0.0 ^200,0-400.0 600 0 400 O 200,0 £ 0.0 -200 0 -4 00 0图1.1计算机仿真的6脉冲A 相的输入电压、电流波形2、12脉冲整流器原理:12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组 流器，使直流母线电流由 12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。

6脉冲整F 图所示I 和II 两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成 12相整流电路。

12脉冲整流器示意图（由 2个6脉冲并联组成）桥II 网侧线电压比桥I 超前30?,因网侧线电流比桥I 超前30?:加=丄、++krf + —soil Ajtf + —'iijl-ci# + — ud^ + I(1-3)故合成的网侧线电流A - ijx+hjA~x(siii at + — suillot+ ™suii3<it真11 13(1-4)可见，两个整流桥产生的 5、7、17、19、…次谐波相互抵消，注入电网的只有 12k?1 (k 为正整数)次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基 波有效值的比值为谐波次数的倒数。

大功率UPS 6脉冲与１２脉冲可控硅整流器原理与区别一、理论推导1、6脉冲整流器原理：６脉冲指以６个可控硅(晶闸管）组成得全桥整流，由于有6个开关脉冲对６个可控硅分别控制，所以叫６脉冲整流。

当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程与电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大,延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：(1—１）由公式(1-１）可得以下结论:电流中含６K？1（k为正整数)次谐波,即5、7、11、１3、、、等各次谐波,各次谐波得有效值与谐波次数成反比,且与基波有效值得比值为谐波次数得倒数。

图1、1 计算机仿真得6脉冲A相得输入电压、电流波形２、12脉冲整流器原理：１2脉冲就是指在原有6脉冲整流得基础上,在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器,使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为１2脉冲整流。

下图所示I与IＩ两个三相整流电路就就是通过变压器得不同联结构成12相整流电路。

12脉冲整流器示意图（由2个6脉冲并联组成）桥1得网侧电流傅立叶级数展开为:（1－２)桥II网侧线电压比桥I超前30？,因网侧线电流比桥I超前3０?（1—3）故合成得网侧线电流(１-４）可见,两个整流桥产生得5、7、1７、19、、、、次谐波相互抵消,注入电网得只有12k？1（k为正整数)次谐波,即１1、１3、2３、２5等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比,而与基波有效值得比值为谐波次数得倒数。

图1、2 计算机仿真得１2脉冲UＰＳA相得输入电压、电流波形二、实测数据分析。

以上计算为理想状态,忽略了很多因数,如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。

因此实测值与计算值有一定出入。

理论计算谐波表:某型号大功率UPS谐波实测数据表：从以上两表对比可得,6脉整流器谐波含量最大为5次谐波、12脉整流器强度最大为１1次谐波,与理论计算结果一致。

6脉5次谐波实测值较计算值偏大,12脉１1次谐波实测值与计算值相同。

大功率UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器的区别艾默生网络能源有限公司UPS 产品部 温顺理一、理论推导 1.6脉冲整流器原理：6脉冲指以6个可控硅(晶闸管)组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。

当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a 为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：(1)由公式(1)可得以下结论：电流中含6K ±1(k 为正整数)次谐波，即5、7、11、13…等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。

2.12脉冲整流器原理：12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。

下图所示I 和II 两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。

...)19sin 19117sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51(sin 32+--++--⨯⨯⨯=t t t t t t t I i d A ωωωωωωωπ12脉冲整流器示意图(由2个6脉冲并联组成)桥1的网侧电流傅立叶级数展开为：(1-2)桥II 网侧线电压比桥I 超前30︒，因网侧线电流比桥I 超前30︒(1-3)故合成的网侧线电流(1-4)可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、…次谐波相互抵消，注入电网的只有12k ±1(k 为正整数)次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。

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6脉冲整流器和12脉冲整流器介绍由于不断电系统之输入端需进行交、直流电压转换，而传统UPS 一般均采用可控硅整流器构成的6脉冲整流器整流电路。

此电路的问题在于将造成系统输入功率因数恶化及输入电流谐波失真率增加等负面影响。

对此相关问题，亦可利用功率因数矫正电路技术进行改善。

然而受限于成本因素，目前该项技术仍较适合应用于中低功率型系统。

较大容量之交、直流整流器设计，尚需藉由可控硅整流器予以达成，对此一般可以可采用12脉冲整流器和主动电力滤波器补偿，下文主要介绍6脉冲和12脉冲整流器的结构图1绘出一典型的3相6脉冲整流器架构，当系统处于理想的运转状况下，市电电感L S 可假设为零，且视直流电感L d 足够大使得直流输出电流无涟波成分，今如令整流器触发角为α，则自市电引入之电流i s 可表示为：())sinh()sin(21αωαω-+-=t i t i i h S(1) o h I h i π6=, h =6n ±1, (n=1, 2, 3,…) (2)其中i h 为市电谐波电流。

由上式可看出，3相6脉冲整流器主要之谐波电流成分为5次谐波，而其总谐波含量约为30%。

为达到提高功因及降低谐波成分的目的，可在不断电系统之电源输入侧并联LC 滤波器使用。

至于谐波滤波器之设计方式可根据下式决定：LCf h π21= (3) 其中f h 为谐波频率、L 为滤波电感、C 为电容值。

由于6脉波型整流器所产生之最低阶谐波为5次谐波，目前该型不断电系统机种常采5阶及（或）7阶型滤波器设计。

相控整流器直流電容器三相電源L s L d濾波器濾波器補償器驅動器α∆*α+++-相控整流器2直流電容均流迴路相控整流器1市電端相移變壓器驅動器图1：三相6脉冲整流器 图2：三相12脉冲整流器及均流控制回路 另一方面，为进一步提高相控整流器所产生之谐波电流阶数，亦可采行12脉冲整流技术，其电路架构如图2所示。

主要原理为利用两组变压器将交流电压移相，各自整流后，再于直流侧予以合成，产生12步阶直流涟波效果。

大功率UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别一、理论推导1、6脉冲整流器原理：6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。

当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：(1-1)由公式（1-1）可得以下结论：电流中含6K?1（k为正整数）次谐波，即5、7、11、13...等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。

图1.1 计算机仿真的6脉冲A相的输入电压、电流波形2、12脉冲整流器原理：12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。

下图所示I和II两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。

12脉冲整流器示意图（由2个6脉冲并联组成）桥1的网侧电流傅立叶级数展开为：(1-2)桥II网侧线电压比桥I超前30?，因网侧线电流比桥I超前30?(1-3)故合成的网侧线电流(1-4)可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、...次谐波相互抵消，注入电网的只有12k?1（k为正整数）次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。

图1.2 计算机仿真的12脉冲UPS A相的输入电压、电流波形二、实测数据分析。

以上计算为理想状态，忽略了很多因数，如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。

因此实测值与计算值有一定出入。

理论计算谐波表：谐波次数5th 7th 11th 13th 17th 19th 23th6脉冲谐波含量20% 14% 9% 8% 6% 5% 4%0% 0% 9% 8% 0% 0% 4% 12脉冲谐波含量某型号大功率UPS谐波实测数据表：谐波次数5th 7th 11th 13th 17th 19th 23th6脉冲谐波含量32% 3% 8% 3% 4% 2% 2%1% 1% 9% 4% 1% 1% 2% 12脉冲谐波含量从以上两表对比可得，6脉整流器谐波含量最大为5次谐波、12脉整流器强度最大为11次谐波，与理论计算结果一致。

UPS学习总结（精选五篇）第一篇：UPS学习总结京港地铁学习总结UPS学习总结今天学习UPS时，了解到6脉冲和12脉冲是怎么定义的。

6脉冲整流就是三相电源经6个可控硅整流，将三相电源变为直流电，电压大约550V12脉冲整流就是三相电源首先经移相变压器，将一路三相电源变为两路独立的三相电源，其中三相进线为角接线，两路出线也都为角接线方法，分别经6脉冲6个可控硅整流，这就是12脉冲整流。

整流电路有可控硅整流和IGBT整流两种最常见。

UPS的双电源用的是STS，是一种能快速分断的静态转换开关。

同时还有维修旁路。

UPS输出三相交流的检测从前用的是普通电流互感器测量线去控制板，现在用的是电子电流互感器，具体的做法是将电流互感器和霍尔做成一体的用树脂密封，外面只留四个单针插头，分别是+15V和-15V，地和最大4V的输出交流信号，在UPS没有输出时，输出信号是0。

这个问题我印象最深刻，我面试时他们问的这个问题。

第二篇：UPS培训总结UPS培训总结时间：2012/9/4在更换完UPS A的电池组，做完UPS A/B的年检和调试之后，在我们的要求下，由UPS厂家的刘旭初和碧海佳盟的余大强给我们维修部门做一个次UPS培训。

本次UPS培训共涉及了以下几个方面：1、UPS简介；2、UPS操作面板讲解；3、UPS（双机并联系统）原理；4、UPS内部结构及功能；5、UPS 操作注意事项；6、故障排除一般步骤。

1、UPS 简介。

UPS(Uninterruptible Power Supply)，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。

我们平台采用的是MGE公司银河1000PW （Galaxy1000PW）UPS，功率为80kVA，功率因数为0.8；之前我们采用的是镍镉电池（KBM250P/Ni-Cd），现在我们将其换成了铅酸电池（250Ah）。

我们平台采用两台UPS双机并联运行，平时每台UPS各承担50%的负载，当一台不投入工作时，另一台UPS可以自动承担100%的负载。

联系人：冯中慧139****1231请问6脉波与12脉波的变压器有什么区别？输出的电压是直流，一般是软开关电源或逆变电源。

如果是，脉波越多说明电压波动越小，每个周期有12个波峰。

专为6脉动波整流供电的变压器是双绕组变压器，其二次线圈有U、V、W三个引出极；而专为12脉动波整流供电的变压器是三绕组变压器，二次线圈有六个引出极，实际是二个绕组，一个绕组接成“Y”型接线，有一组U、V、W引出，另一个绕组接成“△”型接线，还有一组U、V、W引出，该六个引出线与后面的整流装置结合组成12脉动波整流。

当然，也有用二台接线组别不同的变压器（如Y，yn0和Yd11）并列运行组成12脉动波整流变压器组的情况。

专家提供：请问24脉波整流变压器是什么？整流是变流、逆流和变频三种工作方式的总称，整流是其中应用最广泛的一种。

作为整流装置电源用的变压器称为整流变压器。

一般的变压器有整流跟变压两项功能,其中整流是把交流变直流。

整流的过程中,最简单的是用桥式整流电路！里面就是用四个二极体(只能让电流单向通过),组成一个菱形。

使得交流电经过以后,负半周的电压一样被转到正半周去！再使用电容,将电压储存。

半周跟半周之间的波谷就用电容储存的电压来补足。

使得输出尽量是一直线稳定的电压！而不是一波一波的。

整流变压器最大的特点是二次电流不是正弦交流了，由于后续整流元件的单向导通特征，各相线不再同时，流有负载电流而是软流导电，单方向的脉动电流经滤波装置变为直流电，整流变压器的二次电压，电流不仅与容量连接组有关，如常用的三相桥式整流线路，双反量带平衡电抗器的整流线路，对于同样的直流输出电压、电流所需的整流变压器的二次电压和电流却不相同，因此整流变压器的参数计算是以整流线路为前提的，一般参数计算都是从二次侧开始向一次侧推算的。

由于整流变绕组电流是非正弦的含有很多高次谐波，为了减小对电网的谐波污染，为了提高功率因数，必须提高整流设备的脉波数.24脉波整流变压器是整流设备的脉波数为24脉波的整流变压器.。

6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别一、理论推导1、6脉冲整流器原理：6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。

当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：(1-1)由公式（1-1）可得以下结论：电流中含6K?1（k为正整数）次谐波，即5、7、11、13...等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。

图1.1 计算机仿真的6脉冲A相的输入电压、电流波形2、12脉冲整流器原理：12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。

下图所示I和II两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。

12脉冲整流器示意图（由2个6脉冲并联组成）桥1的网侧电流傅立叶级数展开为：(1-2)桥II网侧线电压比桥I超前30?，因网侧线电流比桥I超前30?(1-3)故合成的网侧线电流(1-4)可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、...次谐波相互抵消，注入电网的只有12k?1（k为正整数）次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。

图1.2 计算机仿真的12脉冲UPS A相的输入电压、电流波形二、实测数据分析。

以上计算为理想状态，忽略了很多因数，如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。

因此实测值与计算值有一定出入。

理论计算谐波表：某型号大功率UPS谐波实测数据表：从以上两表对比可得，6脉整流器谐波含量最大为5次谐波、12脉整流器强度最大为11次谐波，与理论计算结果一致。

6脉5次谐波实测值较计算值偏大，12脉11次谐波实测值与计算值相同。

1. 12脉冲整流器的历史渊源12脉冲整流技术的发展由来已久，早在70年代初期，当大功率可控硅发展成熟之际，人们就已经发现了可控硅整流器在将交流电转换为直流电的同时，产生了大量的谐波电流注入到电网中，随之而来的就是谐波电流对电网中的其它负载产生的影响，为此，人们寻求一种解决方法，希望去除掉整流器产生的谐波电流。

在当时的技术水帄和条件下，只有两种解决方案：其一是采用两套整流器通过不同相位的叠加，以便消除H5、H7次谐波，这就是12脉冲整流器；另外一种方案就是采用LC型的无源滤波器，试图消除（主要是）H5和（部分的）H7以及少量的其它更高次的谐波。

这在当时算是比较先进的技术。

在UPS领域，梅兰日兰（MGE UPS SYSTEMS）公司可谓是12脉冲整流器应用的先驱。

早在1976年，梅兰日兰推出的第二代大功率全可控硅UPS（可控硅整流器－可控硅逆变器－可控硅静态开关）――Alpase 3000系列中，就已经开始使用了12脉冲整流器。

在1981年11月，梅兰日兰在法国、欧共体和美国还同时注册了专利（FR2517489 - EP0080925 - US449812），专利标题为“由两个Graetz整流桥组成的、可抑制电网中5、7次谐波电流的12相可控硅静态变换器”【原文为：Static converter with electric valves comprising a twelve-phase connection with two Graetz bridges for the suppression of harmonics 5 and 7 of network current】。

随后，梅兰日兰便积极地将这一专利技术应用于自己的多项产品中，包括：1983年的Alpase 4000系列，30－600KVA；1989年的EPS 5000系列，60－800KVA；1993年的Galaxy（达林顿晶体管）系列，40－300KVA。

6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别摘要：本文从理论推导、实测数据分析、谐波分析和改善对策、性能对比四个方面详细阐述6脉冲和12脉冲整流器的原理和区别。

对大功率UPS的整流技术有一个深入全面的剖析。

一、理论推导1、6脉冲整流器原理：6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。

当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：由公式（1-1）可得以下结论：电流中含6K?1（k为正整数）次谐波，即5、7、11、13...等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。

图1.1 计算机仿真的6脉冲A相的输入电压、电流波形2、12脉冲整流器原理：12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。

下图所示I和II两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。

12脉冲整流器示意图（由2个6脉冲并联组成桥1的网侧电流傅立叶级数展开为：桥II网侧线电压比桥I超前30?，因网侧线电流比桥I超前30?故合成的网侧线电流可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、...次谐波相互抵消，注入电网的只有12k?1（k为正整数）次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。

图1.2 计算机仿真的12脉冲UPS A相的输入电压、电流波形二、实测数据分析。

以上计算为理想状态，忽略了很多因数，如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。

因此实测值与计算值有一定出入。

理论计算谐波表：某型号大功率UPS谐波实测数据表：从以上两表对比可得，6脉整流器谐波含量最大为5次谐波、12脉整流器强度最大为11次谐波，与理论计算结果一致。

（一） 6脉冲整流器的原理。

参照图1A 图1B图1A 为电流源型变频器中常用的6脉波晶闸管电流源型蒸馏电路结构，图1B 为该电路典型的输入波形，输入电流中含有很好的谐波分量，输入电流的5次谐波可达20%，7次谐波可达12%（见图3）。

由于晶闸管的快速换相，还会产生一定的高次谐波，可达35次谐波以上，高次谐波会对电话等通信线路产生一定的干扰。

整流电路总的谐波电流失真约为30%，所以一般要设置输入谐波滤波器。

滤波器体积庞大且影响系统的效率，额外增加投资，滤波器的设计与电网参数和负载工况都有关系，一旦参数和工况发生变化，滤波器又得重新调整，十分不便，且影响滤波效果。

（二）12脉波整流器的原理 在图2A 中，整流器由两组晶闸整流串联而成，分别由输入变压器的两组二次绕组（星形和三角形互差30°电角度）供电。

这种整流电路的优点是把整流电路的脉波数由6提高到12，从而大大改善输入电流波形（见图2B ），降低输入谐波电流，总谐波电流失真约10%左右（见图3）。

虽然12脉波整流电路的谐波电流必然谐波结构的大大下降，但还不能达到IEEE519—1992标准规定的在电网短路电流小于20倍负载电流时，总谐波电流失真小于5%的要求。

因此，一般也要安装谐波滤波装置。

三 12脉冲整流器与6脉冲的优势差异分析 （一）比6脉冲更具有环保概念1 电流高谐波成份少，所以不电网电源。

2 有12脉冲整流装置，故输入功因率高大约≥0.85，因此总体效率亦比6脉冲整流器高。

（二）成本较高1 由图1 A 及图2A 所示，12脉冲整流器必须加Δ及у双硫组变压器，故变压器成本较高。

2 控制电路较复杂及元件亦较6脉冲整流，因此施工成本亦较高。

（三）安全顾虑电场为十分重要的场所，DCS 的控制影响电厂操作的安全，如果谐波电信过大会造成辐射及干预，易使设备错误动作，及降低寿命。

注：得出结论是如英威腾高压变频每一个功率单元就是一个6脉冲。

例：3KV共9个功率单元，每相3个*6脉冲就是18脉冲变频器6KV共15个功率单元，每相5个*6脉冲就是30脉冲变频器3KV共24个功率单元，每相8个*6脉冲就是48脉冲变频器。

大功率UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器的区别一、理论推导 1.6脉冲整流器原理：6脉冲指以6个可控硅(晶闸管)组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。

当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a 为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：(1)由公式(1)可得以下结论：电流中含6K ±1(k 为正整数)次谐波，即5、7、11、13…等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。

2.12脉冲整流器原理：12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。

下图所示I 和II 两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。

...)19sin 19117sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51(sin 32+--++--⨯⨯⨯=t t t t t t t I i d A ωωωωωωωπ12脉冲整流器示意图(由2个6脉冲并联组成)桥1的网侧电流傅立叶级数展开为：(1-2)桥II 网侧线电压比桥I 超前30︒，因网侧线电流比桥I 超前30︒ (1-3)故合成的网侧线电流(1-4)可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、…次谐波相互抵消，注入电网的只有12k ±1(k 为正整数)次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。

...)19sin 19117sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51(sin 32+--++--⨯⨯⨯=t t t t t t t I i d IA ωωωωωωωπ...)19sin 19117sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51(sin 32+++++++⨯⨯⨯=t t t t t t t I i d IIA ωωωωωωωπ...)13sin 13111sin 111(sin 34t t t I i i i d IIA IA Aωωωπ++⨯⨯⨯=+=二、实测数据分析。

大功率ＵPS ６脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别一、理论推导1、6脉冲整流器原理:６脉冲指以6个可控硅(晶闸管)组成的全桥整流,由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制,所以叫6脉冲整流。

当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动,假定交流侧电抗为零,直流电感为无穷大,延迟触发角a为零,则交流侧电流傅里叶级数展开为:(1-1)由公式（1-1)可得以下结论：电流中含6Ｋ?1(k为正整数)次谐波，即5、7、1１、13.．.等各次谐波,各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。

图１.1 计算机仿真的6脉冲A相的输入电压、电流波形2、１2脉冲整流器原理:12脉冲是指在原有６脉冲整流的基础上,在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由１2个可控硅整流完成,因此又称为1２脉冲整流。

下图所示I和ＩI两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。

１2脉冲整流器示意图(由2个6脉冲并联组成）桥1的网侧电流傅立叶级数展开为:(１-2）桥II网侧线电压比桥I超前30？，因网侧线电流比桥I超前３0?(１-3)故合成的网侧线电流(1-4)可见，两个整流桥产生的5、７、17、１９、...次谐波相互抵消,注入电网的只有12k？1(k为正整数）次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。

图1.２计算机仿真的1２脉冲UPS A相的输入电压、电流波形二、实测数据分析。

以上计算为理想状态,忽略了很多因数,如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。

因此实测值与计算值有一定出入。

理论计算谐波表：谐波次数5th 7tｈ11th 13th 17th １9th ２3tｈ6脉冲谐波含量2０% 14% 9％８% ６% 5% 4％0% 0% 9％8% 0% 0% 4%12脉冲谐波含量某型号大功率UPS谐波实测数据表：谐波次数5th ７th 11ｔh 13tｈ17th １9ｔ23thh6脉冲谐波含量32% 3% 8% 3％4% ２% 2%1% 1% ９% 4% １% 1% 2%１2脉冲谐波含量从以上两表对比可得,6脉整流器谐波含量最大为5次谐波、12脉整流器强度最大为11次谐波，与理论计算结果一致。

6脉冲、12脉冲可控硅整流器的技术比较
一、6脉冲整流器技术原理
6脉冲是指以6个可控硅（晶闸管)组成的全整流桥,由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别进行控制，所以叫6脉冲整流。

整流原理及整流波形如下所示：
二、12脉冲整流器技术原理
12脉冲是指在原有6脉冲的基础上，在输入端增加了移相变压器之后再增加一组之后以6脉冲整流器，使得整流由12脉冲整流器完成，因此叫12脉冲整流。

三、6脉冲整流器以及12脉冲整流器的谐波分析理论计算谐波表：
某型号大功率UPS谐波实测数据表:
四、6脉冲整流器与12脉冲整流器的比较
五、结论
终上所述，12脉冲整流器比12脉冲整流器具有更好的谐波抑制功能，对电网的干扰更少，从而大大减少设备因电网干扰而导致的停机、误跳闸风险以及寿命的减少等，但由于结构及控制更复杂，增加了1组6脉冲整流器以及移相变压器，导致成本上升较多。

12脉冲整流器的适应环境更加广泛，在恶劣的环境下更具有应有优势！。