24脉波整流机组的原理及保护方式

城市轨道交通直流供电24脉波整流机组研究【摘要】分析了城市轨道交通直流牵引供电系统24脉波整流机组中的工作原理和接线方式，并应用Matlab仿真工具箱搭建24 脉波整流机组仿真模型。

在该基础上，分析其运行特性并解释了采用24脉波的直流供电方式在消除谐波中的作用，从而为城市轨道交通牵引供电系统的研究提供参考。

【关键词】城市轨道交通；直流供电；24脉波整流；谐波电流0.前言为了解决日益拥堵的城市，缓解交通压力，近年来国内的许多城市已经着手或即将开始建设城市轨道交通，提倡绿色出行。

直流牵引供电系统作为列车唯一的动力来源，其安全可靠性直接影响着整个城市轨道交通系统的稳定性。

典型的城市轨道交通供电系统分为主变电站、牵引降压混合变电所、降压变电所和跟随所。

只有牵引降压混合变电所才提供直流，其中整流变压器和大功率整流器是直流供电系统中的重要设备，本文对它们的工作原理、结构特性和运行方式进行分析，是对直流牵引供电系统的故障机理进行深入研究的基础。

整流机组采用三相全波桥式整流技术，运行过程中不可避免的会产生大量高次谐波。

从而对城市电网造成污染。

为了减少这一不利影响，目前我国新建的轨道交通项目均采用24脉波整流技术。

本文首先介绍整流变压器的结构和24脉波整流机组的接线方式，然后采用Matlab仿真工具箱搭建轨道交通使用的24脉波整流机组仿真模型，进而研究整流机组的运行工况和理想状态下的整流特性。

1.24脉波整流机组1.1 典型整流变压器图1 移相+7.5°原理图图2 移相-7.5°原理图城市轨道交通供电系统根据工程概况，通常采用的系统电压等级为AC 35KV和AC 10KV两种。

整流变压器是一种特种变压器，变压器的元边采用延边三角形进行移相，一台移相+7.5°，另一台移相-7.5°。

变压器的次边有两个绕组，一组采用星形接线，另一组则采用三角形接线，两次边绕组线电压相差30 °，经三相全波整流，在直流侧两变压器二次侧并联运行，组成2*12相的整流系统，共24脉波。

3．24脉波整流机组整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。

整流机组的设计、结构特点和保护方式关系到整个直流牵引供电系统的正常运行。

目前，为了提高直流电的供电质量，降低直流电源的脉动量，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台相同容量l2脉波的整流变压器[9]和与之匹配的整流器共同组成。

3.124脉波整流机组的作用及要求在地铁供电系统中，牵引变电所高压侧的电压多为35kV AC(或33kV AC)，而接触网的电压为1500V DC(或750V DC)，所以需要降压和整流。

整流机组包括整流变压器和整流器，其作用是将35kV AC(或33kV AC)降压、整流，输出1500V DC(或750V DC)电压供给地铁接触网，实现直流牵引。

地铁牵引变电所一般设于地下，所以整流机组也安装在地下室内。

整流变压器宜采用干式、户内、自冷、环氧树脂浇注变压器，其线圈绝缘等级为F级，线圈温升限值为70K/90K(高压，低压)，其承受极限温度为155℃，铁心温升在任何情况下不应产生损坏铁心金属部件及其附近材料的温度。

在高湿期内可能产生凝露，应采取措施防止凝露对设备的危害。

整流器采用自然风冷式，适用于户内安装。

整流器柜宜采用独立式金属柜，二极管及其它元件的布置应考虑通风流畅、接线方便，同时便于维护、维修。

整流器与外部连接的跳闸信号采用接点方式，报警信号采用数字方式。

柜的上部及底部开口，采取措施防止小动物进入，正面和后面有门，各部件与柜应绝缘。

整流变压器应从结构上进行优化设计，以抑制谐波的产生，减少电磁波干扰。

整流机组产生的谐波电流应满足国家标准的规定，并满足我国电磁兼容相应的标准[10]。

根据IEC164规定，地铁作为重型牵引负荷，其负荷等级为VI级，整流机组设备的负荷特性满足如下要求：100%额定负荷时可连续运行；150%额定负荷时可持续运行2h；300%额定负荷时可持续运行1min。

整流器的设计应满足当任一臂并联的整流管有1个损坏时，能全负荷正常运行。

脉波整流原理精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-等效24脉波整流机组原理分析整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。

目前，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台12脉波的整流变压器和与之匹配的整流器共同组成。

理论上只要满足12相24脉波整流系统的要求，组成24脉波的2台变压器的联结组可以有很多种，如Dy5／Dd0一Dy7／Dd2、Dyl l／d0一Dyl／d2等。

12脉波整流采用的整流变压器为轴向双分裂式牵引整流变压器，变压器阀侧绕组采用d、Y接法；与之相匹配的单台整流器由2个三相6脉波全波整流桥组成，其中一个整流桥接至整流变压器二次侧“Y”型绕组，另一个整流桥接至整流变压器二次侧“△”型绕组，两个三相整流桥并联构成6相12脉波的整流变电系统。

单台12脉波整流机组输出波形如图1所示。

图1 单台12脉波整流机组输出波形图两套相同的十二脉波整流机组并联工作并不会改变整流脉波数，只有当两套机组的整流变压器网侧绕组分别移相+°和﹣°，并联工作时，才能形成等效二十四脉波整流。

为了实现24脉波整流，两台整流变压器的基本联结组别可采用Dyll／Dd0和Dyl／Dd2。

每个牵引变电所内并联运行的2台整流变压器原边绕组分别移相+°和一°，目前为了实现两台整流变压器在网侧实现±°的移相，在整流变压器原边采用延边三角形接法，其相量关系图如图2和图3所示。

一次侧三角绕组联结（延边三角形）二次侧y结构向量关系图二次侧D结构向量关系图图2 +°变压器向量关系图一次侧三角绕组联结（延边三角形）二次侧y结构向量关系图二次侧D结构向量关系图图3 ﹣°变压器向量关系图由于变压器网侧实现±°的移相，使2台整流变压器次边电压相位差45°，经整流器实际输出的直流波形有l5°的相位差，并联运行就构成了等效24脉波整流。

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等效24脉波整流机组原理分析
整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。

目前，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台12脉波的整流变压器和与之匹配的整流器共同组成。

理论上只要满足12相24脉波整流系统的要求，组成24脉波的2台变压器的联结组可以有很多种，如Dy5／Dd0一Dy7／Dd2、Dyll ／d0一Dyl ／d2等。

12组采用d 、Y 一个整流桥接至整流变压器二次侧“Y 单台12脉波整流机组输出波形如图17.5°，并联工作时，才能形成等效二十Dyll ／Dd0和Dyl 2台整流变压器原边绕组分别移相+7.5°和一7.5°的移相，在整流变压器原边采用延边三角形接法，其相量关系图如图2和图3所示。

一次侧三角绕组联结（延边三角形）二次侧y 结构向量关系图二次侧D 结构向量关系图
图2+7.5°变压器向量关系图
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15°。

结组
别：Dyll ／d0T2联结组别：Dyl ／d2
图424脉波整流机组原理。

xxxx大学毕业设计(论文)任务书课题名称24脉波整流电路的设计与分析学院电气学院专业班级电气工程及其自动化0x2班姓名欧耶学号44毕业设计（论文）的工作内容:1、整流电路的基础理论介绍;2、整流谐波的危害及治理;3、滤波电路的原理及作用介绍4、24脉波整流电路的原理、设计以及仿真分析;5、整流变压器保护起止时间：20 年 2 月14 日至20 年 6 月13 日共16 周指导教师签字系主任签字院长签字摘要AC/DC 变换器是电力电子装置中最为常用的一种变换器，为了减小其对电网的污染,提高功率因数，在中、高功率场合下通常采用多脉波二极管整流技术,可以降低设备成本，提高效率，并且不会产生额外的EMI。

整流电路是高压直流电源系统中的重要组成部分。

整流电路的设计、结构特点和保护方式关系到整个高压直流电源系统的正常运行。

本文介绍了整流电路中最新流行的24脉波整流电路的构成原理、特点、谐波危害治理及保护配置。

文中首先介绍了整流电路的基本理论知识并对几个基本整流电路进行分析，接着介绍了整流电路谐波的危害及治理和滤波电路，最后详细介绍了24脉波整流电路的原理，并对整流电路通过MATLAB对该电路进行了仿真。

经过理论分析、仿真研究,证实了该电路的合理性和可靠性,与传统的12脉波整流相比24脉波整流具有有效减小输入电流谐波含量、提高功率因数的优点。

关键词 :整流、谐波、仿真、保护AbstractAC / DC power converter is the most commonly used electronic devicesin a converter .In order to reduce the pollution of its power grid and improve power factor, in middle-and high-power situations multi-pulse diode rectifier technology is used, which can reduce cost of the equipmentand increases efficiency, besides it would not generate additional EMI.Rectifier circuit is an important component of the high voltage DC power supply system. Rectifier circuit design, structural features and conservation relates to the normal operation of high voltage DC power supply system. This text introduces the constitute principle，feature，governance of harmonics hazard and protection disposition of the rectifier circuit of the pulse wave rectifier circuit 24, which is latest widespread. Firstly, it is written about the basic theoretical knowledgeand some basic analysis of rectifier circuit. Second part relates to the harmonic rectifier hazards， governance and filter circuit. At last， 24 pulse rectifier circuit principle is expounded in detail, with simulationto rectifier circuit through the MATLAB. Going through the theoretical analysis and simulation study, the reasonableness of the circuit and reliability is confirmed. Comparing with the traditional 12-pulse rectifier，24 pulse rectifier could efficiently reduce harmonics contentin input current, and enhance power factors.Keywords: rectifier, harmonics, simulation, protection摘要............................................................................................................. 错误！未定义书签。

24脉波整流原理
24脉波整流原理是指通过电子器件将交流信号转换为直流信号的一种技术。

在传统的单相整流电路中，交流电压的波形只有正半周或负半周可用，而在24脉波整流电路中，每个周期内正、负两个半周期都可以被充分利用，大大提高了整流效率，减小了谐波功率的损耗。

1.输入电源：交流电源通过变压器降压后输入整流电路。

2.相位延迟：通过相位延迟电路将输入信号分成12个相位相差30度的交流信号。

3.整流：将每个相位经过整流电路进行整流，得到相应的直流信号。

4.滤波：将整流后的信号进行滤波，去除掉谐波部分，得到平滑的直流输出信号。

5.叠加：将12个直流信号进行叠加，得到最终的直流输出信号。

值得注意的是，24脉波整流电路中的整流电路和滤波电路需要根据具体的需求来设计。

常见的整流电路有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路，常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路等。

使用24脉波整流电路的好处是可以提高整流效率，减小谐波损耗。

在传统的单相整流电路中，只有正半周或负半周的信号能够被利用，导致整流效率较低。

而在24脉波整流电路中，每个周期内正、负两个半周期都可以被充分利用，大大提高了整流效率。

同时，由于12个相位相差30度的信号进行叠加，可以减小谐波部分的损耗，使得输出信号更加稳定，功率质量更高。

总之，24脉波整流原理是通过将输入交流信号分成12个相位相差30度的交流信号，然后经过整流、滤波和叠加等步骤，将交流信号转换为直流信号的一种技术。

其优点是能够提高整流效率，减小谐波损耗，适用于一些对输出功率质量要求较高的应用场合。

24v全波整流的电压-回复题目：24V全波整流的电压导言：在现代电子设备的发展中，电压的稳定与转换是一个重要的环节。

全波整流技术是一种常用的电压转换方法，能够将交流电转换为直流电，并降低电压波动，提供稳定的电源。

本文将从基本原理、电路结构、工作过程和应用领域等方面详细介绍24V全波整流的电压。

一、基本原理：全波整流是通过将输入的交流电转换为直流电的过程。

在交流电中，电流的方向会周期性地变化，而全波整流技术通过使用二极管的特性，使得电流的流动方向在整个周期内都是相同的，从而得到连续的直流电压。

以24V全波整流为例，它能够将输入的24V交流电转换为稳定的直流电。

二、电路结构：24V全波整流电路的基本结构由变压器、整流桥、滤波电路和负载组成。

1. 变压器：变压器是将输入的电压进行变换的元件。

它可以直接改变电压的大小，以满足不同电源要求。

2. 整流桥：整流桥是由四个二极管组成的元件。

它的作用是将输入的交流电转换为直流电。

当输入电压的方向为正时，其中两个二极管导通，而另外两个则截止，电流通过连接到整流桥输出端的负载。

当输入电压方向为负时，另外两个二极管则导通，电流仍然通过相同的负载。

3. 滤波电路：滤波电路用于降低直流电压中的脉动。

它通过使用电容器来平滑直流电压，使得电压波动较小。

4. 负载：负载是指连接到滤波电路输出端的电子设备或其它电路。

负载会消耗电压和电流，为系统提供所需的功能。

三、工作过程：24V全波整流的工作过程可以分为四个阶段：正半周导通、负半周导通、滤波和负载消耗。

1. 正半周导通：当输入电压为正时，整流桥的两个二极管导通，允许电流通过。

在这一阶段中，电流从变压器流向滤波电路和负载。

2. 负半周导通：当输入电压为负时，整流桥的另外两个二极管导通，电流方向依然保持不变。

此时，电流从负载回流到整流桥。

3. 滤波：滤波电路中的电容器接收交替流，通过充电和放电的过程平滑电压波动，使得输出的直流电压更加稳定。

xxxx大学毕业设计(论文)任务书课题名称24脉波整流电路的设计与分析学院电气学院专业班级电气工程及其自动化0x2班姓名欧耶学号6444344444毕业设计（论文）的工作内容:1、整流电路的基础理论介绍;2、整流谐波的危害及治理;3、滤波电路的原理及作用介绍4、24脉波整流电路的原理、设计以及仿真分析;5、整流变压器保护起止时间：20 年 2 月14 日至20 年 6 月13 日共16 周指导教师签字系主任签字院长签字摘要AC/DC 变换器是电力电子装置中最为常用的一种变换器，为了减小其对电网的污染,提高功率因数，在中、高功率场合下通常采用多脉波二极管整流技术,可以降低设备成本，提高效率，并且不会产生额外的EMI。

整流电路是高压直流电源系统中的重要组成部分。

整流电路的设计、结构特点和保护方式关系到整个高压直流电源系统的正常运行。

本文介绍了整流电路中最新流行的24脉波整流电路的构成原理、特点、谐波危害治理及保护配置。

文中首先介绍了整流电路的基本理论知识并对几个基本整流电路进行分析，接着介绍了整流电路谐波的危害及治理和滤波电路，最后详细介绍了24脉波整流电路的原理，并对整流电路通过MATLAB对该电路进行了仿真。

经过理论分析、仿真研究,证实了该电路的合理性和可靠性,与传统的12脉波整流相比24脉波整流具有有效减小输入电流谐波含量、提高功率因数的优点。

关键词 :整流、谐波、仿真、保护AbstractAC / DC power converter is the most commonly used electronic devicesin a converter .In order to reduce the pollution of its power grid and improve power factor, in middle-and high-power situations multi-pulse diode rectifier technology is used, which can reduce cost of the equipmentand increases efficiency, besides it would not generate additional EMI.Rectifier circuit is an important component of the high voltage DC power supply system. Rectifier circuit design, structural features and conservation relates to the normal operation of high voltage DC power supply system. This text introduces the constitute principle，feature，governance of harmonics hazard and protection disposition of the rectifier circuit of the pulse wave rectifier circuit 24, which is latest widespread. Firstly, it is written about the basic theoretical knowledgeand some basic analysis of rectifier circuit. Second part relates to the harmonic rectifier hazards， governance and filter circuit. At last， 24 pulse rectifier circuit principle is expounded in detail, with simulationto rectifier circuit through the MATLAB. Going through the theoretical analysis and simulation study, the reasonableness of the circuit and reliability is confirmed. Comparing with the traditional 12-pulse rectifier，24 pulse rectifier could efficiently reduce harmonics contentin input current, and enhance power factors.Keywords: rectifier, harmonics, simulation, protection摘要 (2)Abstract (3)第一章绪论 (6)1.1 引言 (6)1.2 整流的定义 (6)1.4 各整流电路分析 (8)1.4.1单向半波整流电路 (8)1.4.2单向全半波整流电路 (9)1.4.4三相半波可控整流电路 (10)第二章整流谐波的危害及治理 (14)2.1 引言 (14)2.2 整流谐波的产生分析 (14)2.3 谐波危害 (18)2.4谐波的治理 (19)2.4.1 谐波治理分析 (19)2.4.2 治理方法 (19)第三章滤波电路 (21)3.1 引言 (21)3.2 滤波电路简介 (21)3.3 电阻滤波电路 (21)3.4 电感滤波电路 (22)3.5.1空载时的情况 (24)3.5.2带载时的情况 (25)3.6 小结 (26)第四章 24脉波整流电路 (27)4.1 引言 (27)4.2 整流原理 (27)4.3 数据分析 (29)4.4 24脉波整流电路变压器连接方式 (30)4.5 仿真 (31)4.6 仿真结果与分析 (33)4.7 结论 (35)第五章整流变压器保护 (36)5.1 引言 (36)5.2 变压器的保护设置 (36)5.3 整流器的保护设置 (36)5.3.1整流器二极管的保护 (36)5.3.2整流器自身保护 (37)5.4 小结 (37)第六章总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)第一章绪论1.1 引言电能的变换电路有AC/DC、DC/DC、DC/AC和AC/AC四种。

3．24脉波整流机组整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。

整流机组的设计、结构特点和保护方式关系到整个直流牵引供电系统的正常运行。

目前，为了提高直流电的供电质量，降低直流电源的脉动量，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台相同容量l2脉波的整流变压器[9]和与之匹配的整流器共同组成。

3.124脉波整流机组的作用及要求在地铁供电系统中，牵引变电所高压侧的电压多为35kV AC(或33kV AC)，而接触网的电压为1500V DC(或750V DC)，所以需要降压和整流。

整流机组包括整流变压器和整流器，其作用是将35kV AC(或33kV AC)降压、整流，输出1500V DC(或750V DC)电压供给地铁接触网，实现直流牵引。

地铁牵引变电所一般设于地下，所以整流机组也安装在地下室内。

整流变压器宜采用干式、户内、自冷、环氧树脂浇注变压器，其线圈绝缘等级为F级，线圈温升限值为70K/90K(高压，低压)，其承受极限温度为155℃，铁心温升在任何情况下不应产生损坏铁心金属部件及其附近材料的温度。

在高湿期内可能产生凝露，应采取措施防止凝露对设备的危害。

整流器采用自然风冷式，适用于户内安装。

整流器柜宜采用独立式金属柜，二极管及其它元件的布置应考虑通风流畅、接线方便，同时便于维护、维修。

整流器与外部连接的跳闸信号采用接点方式，报警信号采用数字方式。

柜的上部及底部开口，采取措施防止小动物进入，正面和后面有门，各部件与柜应绝缘。

整流变压器应从结构上进行优化设计，以抑制谐波的产生，减少电磁波干扰。

整流机组产生的谐波电流应满足国家标准的规定，并满足我国电磁兼容相应的标准[10]。

根据IEC164规定，地铁作为重型牵引负荷，其负荷等级为VI级，整流机组设备的负荷特性满足如下要求：100%额定负荷时可连续运行；150%额定负荷时可持续运行2h；300%额定负荷时可持续运行1min。

整流器的设计应满足当任一臂并联的整流管有1个损坏时，能全负荷正常运行。

3．24脉波整流机组整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。

整流机组的设计、结构特点和保护方式关系到整个直流牵引供电系统的正常运行。

目前，为了提高直流电的供电质量，降低直流电源的脉动量，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台相同容量l2脉波的整流变压器[9]和与之匹配的整流器共同组成。

3.124脉波整流机组的作用及要求在地铁供电系统中，牵引变电所高压侧的电压多为35kV AC(或33kV AC)，而接触网的电压为1500V DC(或750V DC)，所以需要降压和整流。

整流机组包括整流变压器和整流器，其作用是将35kV AC(或33kV AC)降压、整流，输出1500V DC(或750V DC)电压供给地铁接触网，实现直流牵引。

地铁牵引变电所一般设于地下，所以整流机组也安装在地下室内。

整流变压器宜采用干式、户内、自冷、环氧树脂浇注变压器，其线圈绝缘等级为F级，线圈温升限值为70K/90K(高压，低压)，其承受极限温度为155℃，铁心温升在任何情况下不应产生损坏铁心金属部件及其附近材料的温度。

在高湿期内可能产生凝露，应采取措施防止凝露对设备的危害。

整流器采用自然风冷式，适用于户内安装。

整流器柜宜采用独立式金属柜，二极管及其它元件的布置应考虑通风流畅、接线方便，同时便于维护、维修。

整流器与外部连接的跳闸信号采用接点方式，报警信号采用数字方式。

柜的上部及底部开口，采取措施防止小动物进入，正面和后面有门，各部件与柜应绝缘。

整流变压器应从结构上进行优化设计，以抑制谐波的产生，减少电磁波干扰。

整流机组产生的谐波电流应满足国家标准的规定，并满足我国电磁兼容相应的标准[10]。

根据IEC164规定，地铁作为重型牵引负荷，其负荷等级为VI级，整流机组设备的负荷特性满足如下要求：100%额定负荷时可连续运行；150%额定负荷时可持续运行2h；300%额定负荷时可持续运行1min。

整流器的设计应满足当任一臂并联的整流管有1个损坏时，能全负荷正常运行。

xxxx大学毕业设计(论文)任务书课题名称24脉波整流电路的设计与分析学院电气学院专业班级电气工程及其自动化0x2班姓名欧耶学号44毕业设计（论文）的工作内容:1、整流电路的基础理论介绍;2、整流谐波的危害及治理;3、滤波电路的原理及作用介绍4、24脉波整流电路的原理、设计以及仿真分析;5、整流变压器保护起止时间：20 年 2 月14 日至20 年 6 月13 日共16 周指导教师签字系主任签字院长签字摘要AC/DC 变换器是电力电子装置中最为常用的一种变换器，为了减小其对电网的污染,提高功率因数，在中、高功率场合下通常采用多脉波二极管整流技术,可以降低设备成本，提高效率，并且不会产生额外的EMI。

整流电路是高压直流电源系统中的重要组成部分。

整流电路的设计、结构特点和保护方式关系到整个高压直流电源系统的正常运行。

本文介绍了整流电路中最新流行的24脉波整流电路的构成原理、特点、谐波危害治理及保护配置。

文中首先介绍了整流电路的基本理论知识并对几个基本整流电路进行分析，接着介绍了整流电路谐波的危害及治理和滤波电路，最后详细介绍了24脉波整流电路的原理，并对整流电路通过MATLAB对该电路进行了仿真。

经过理论分析、仿真研究,证实了该电路的合理性和可靠性,与传统的12脉波整流相比24脉波整流具有有效减小输入电流谐波含量、提高功率因数的优点。

关键词 :整流、谐波、仿真、保护AbstractAC / DC power converter is the most commonly used electronic devicesin a converter .In order to reduce the pollution of its power grid and improve power factor, in middle-and high-power situations multi-pulse diode rectifier technology is used, which can reduce cost of the equipmentand increases efficiency, besides it would not generate additional EMI.Rectifier circuit is an important component of the high voltage DC power supply system. Rectifier circuit design, structural features and conservation relates to the normal operation of high voltage DC power supply system. This text introduces the constitute principle，feature，governance of harmonics hazard and protection disposition of the rectifier circuit of the pulse wave rectifier circuit 24, which is latest widespread. Firstly, it is written about the basic theoretical knowledgeand some basic analysis of rectifier circuit. Second part relates to the harmonic rectifier hazards， governance and filter circuit. At last， 24 pulse rectifier circuit principle is expounded in detail, with simulationto rectifier circuit through the MATLAB. Going through the theoretical analysis and simulation study, the reasonableness of the circuit and reliability is confirmed. Comparing with the traditional 12-pulse rectifier，24 pulse rectifier could efficiently reduce harmonics contentin input current, and enhance power factors.Keywords: rectifier, harmonics, simulation, protection摘要............................................................................................................. 错误！未定义书签。

基于Multism的二十四脉波整流原理的探究摘要：二十四脉波整流是城市轨道交通直流牵引供电采用的普遍方法，它是将三相交流电经过两组变压整流器并联给接触网供电，二十四脉波的整流原理是学生学习的难点，本文通过引入multism软件搭建仿真电路，从简单的单相全波整流电路出发，到三相全波整流电路，再到12脉波整流，及至二十四脉波的整流过程。

由波形让学生直观感受二十四脉波形成过程。

引导学生通过观察波形辐值与相位，分析整流脉波形成的源，深入理解二极管的特性的原理及应用，理解整流电路中的原理，从而加深对二十四脉波整流机组的理解。

关键词：二十四脉波整流 Multism 谐波失真引言在地铁牵引变电所中设有两套整流机组，它们接于35kV同一段母线上，整流变压器一般采用树脂浇筑式干式变压器，容量一般为2000-4000kVA，电压等级35/1.2kV/1.2kV，为三绕组变压器，二次侧两个绕组容量相同[1]。

两台变压器可通过改变外部连接件移相±7.5˚，一台（T1）联结组别为Dy11d0 ，另一台（T2）为Dy1d2 。

一方面由于24脉波整流技术要求两台12脉波整流机组一次侧输入电源具有严格的同期性，以保证其低压输出端电压相位角相差15°。

另一方面为保证接触网电压平均值，减小两套整流机组的压差，防止两套整流机组出力不均，严重时其中一套整流机组过载二极管受损[2]。

因此，对于二十四脉波的形成过程，是学习的一个重点，也是学生学习的一个难点，难点在于它既涉及到变压器结构，也有三相交流电的电压、幅值相位的理解，也有三相负载连接方式特点，同时还涉及整流的原理、二极管的特性。

大量波形的分析，如果直接从变压器连接方式出发，通过相量的角度分析，学生学习难度较大，学习会比较枯糙，也不便于学生理解二十四脉波形成过程，为了学生提高学习兴趣，通过Multism电路仿真，引入软件的仿真示波器，让学习变的更加直观，Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

xxxx大学毕业设计(论文)任务书课题名称24脉波整流电路的设计与分析学院电气学院专业班级电气工程及其自动化0x2班姓名欧耶学号6444344444毕业设计（论文）的工作内容:1、整流电路的基础理论介绍;2、整流谐波的危害及治理;3、滤波电路的原理及作用介绍4、24脉波整流电路的原理、设计以及仿真分析;5、整流变压器保护起止时间：20年2月14日至20年6月13日共16周指导教师签字系主任签字院长签字摘要AC/DC 变换器是电力电子装置中最为常用的一种变换器，为了减小其对电网的污染,提高功率因数，在中、高功率场合下通常采用多脉波二极管整流技术,可以降低设备成本，提高效率，并且不会产生额外的EMI。

整流电路是高压直流电源系统中的重要组成部分。

整流电路的设计、结构特点和保护方式关系到整个高压直流电源系统的正常运行。

本文介绍了整流电路中最新流行的24脉波整流电路的构成原理、特点、谐波危害治理及保护配置。

文中首先介绍了整流电路的基本理论知识并对几个基本整流电路进行分析，接着介绍了整流电路谐波的危害及治理和滤波电路，最后详细介绍了24脉波整流电路的原理，并对整流电路通过MATLAB对该电路进行了仿真。

经过理论分析、仿真研究,证实了该电路的合理性和可靠性,与传统的12脉波整流相比24脉波整流具有有效减小输入电流谐波含量、提高功率因数的优点。

关键词 :整流、谐波、仿真、保护AbstractAC / DC power converter is the most commonly used electronic devicesin a converter .In order to reduce the pollution of its power grid and improve power factor, in middle-and high-power situations multi-pulse diode rectifier technology is used, which can reduce cost of the equipmentand increases efficiency, besides it would not generate additional EMI.Rectifier circuit is an important component of the high voltage DC power supply system. Rectifier circuit design, structural features and conservation relates to the normal operation of high voltage DC power supply system. This text introduces the constitute principle，feature，governance of harmonics hazard and protection disposition of the rectifier circuit of the pulse wave rectifier circuit 24, which is latest widespread. Firstly, it is written about the basic theoretical knowledgeand some basic analysis of rectifier circuit. Second part relates to the harmonic rectifier hazards， governance and filter circuit. At last， 24 pulse rectifier circuit principle is expounded in detail, with simulationto rectifier circuit through the MATLAB. Going through the theoretical analysis and simulation study, the reasonableness of the circuit and reliability is confirmed. Comparing with the traditional 12-pulse rectifier，24 pulse rectifier could efficiently reduce harmonics contentin input current, and enhance power factors.Keywords: rectifier, harmonics, simulation, protection摘要 (2)Abstract (3)第一章绪论 (6)1.1 引言 (6)1.2 整流的定义 (6)1.4 各整流电路分析 (8)1.4.1单向半波整流电路 (8)1.4.2单向全半波整流电路 (9)1.4.4三相半波可控整流电路 (10)第二章整流谐波的危害及治理 (14)2.1 引言 (14)2.2 整流谐波的产生分析 (14)2.3 谐波危害 (18)2.4谐波的治理 (19)2.4.1 谐波治理分析 (19)2.4.2 治理方法 (19)第三章滤波电路 (21)3.1 引言 (21)3.2 滤波电路简介 (21)3.3 电阻滤波电路 (21)3.4 电感滤波电路 (22)3.5.1空载时的情况 (24)3.5.2带载时的情况 (25)3.6 小结 (26)第四章 24脉波整流电路 (27)4.1 引言 (27)4.2 整流原理 (27)4.3 数据分析 (29)4.4 24脉波整流电路变压器连接方式 (30)4.5 仿真 (31)4.6 仿真结果与分析 (33)4.7 结论 (35)第五章整流变压器保护 (36)5.1 引言 (36)5.2 变压器的保护设置 (36)5.3 整流器的保护设置 (36)5.3.1整流器二极管的保护 (36)5.3.2整流器自身保护 (37)5.4 小结 (37)第六章总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)第一章绪论1.1 引言电能的变换电路有AC/DC、DC/DC、DC/AC和AC/AC四种。

等效 24 脉波整流机组原理解析整流机组就是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。

目前 ,城市轨道交通多数采用等效24 脉波整流机组 ,一般都由两台 12脉波的整流变压器与与之般配的整流器共同组成。

理论上只要满足12 相 24 脉波整流系统的要求 ,组成 24 脉波的 2 台变压器的联系组可以有很多种,如 Dy5／Dd0 一 Dy7／Dd2、Dyl l ／d0 一 Dyl ／d2 等。

12脉波整流采用的整流变压器为轴向双分裂式牵引整流变压器,变压器阀侧绕组采用 d、Y接法 ;与之相般配的单台整流器由 2个三相 6脉波全波整流桥组成 ,其中一个整流桥接至整流变压器二次侧“ Y”型绕组 , 另一个整流桥接至整流变压器二次侧“△”型绕组 ,两个三相整流桥并联组成 6相12脉波的整流变电系统。

单台 12脉波整流机组输出波形如图1所示。

图1单台12脉波整流机组输出波形图两套相同的十二脉波整流机组并联工作其实不会改变整流脉波数 ,只有当两套机组的整流变压器网侧绕组分别移相 +7、5°与﹣ 7、5°,并联工作时 ,才能形成等效二十四脉波整流。

为了实现24脉波整流 ,两台整流变压器的基本联系组别可采用Dyll ／Dd0与Dyl ／Dd2。

每个牵引变电所内并联运行的 2台整流变压器原边绕组分别移相+7、5°与一 7、5°,目前为了实现两台整流变压器在网侧实现±7、5°的移相 ,在整流变压器原边采用延边三角形接法 ,其相量关系图如图 2与图 3所示。

一次侧三角绕组联系(延边三角形 ) 二次侧 y 结构向量关系图二次侧D结构向量关系图图 2 +7、5°变压器向量关系图一次侧三角绕组联系(延边三角形 ) 二次侧 y 结构向量关系图二次侧D结构向量关系图图 3﹣7、5°变压器向量关系图由于变压器网侧实现±7、5°的移相 ,使2台整流变压器次边电压相位差45°,经整流器实质输出的直流波形有 l5 °的相位差 ,并联运行就组成了等效24脉波整流。

24v全波整流的电压-回复24V全波整流的电压是指经过全波整流器处理后输出的电压。

全波整流器是一种电子元件，可将交流电转换为直流电。

本文将详细介绍24V全波整流的原理、工作过程以及其应用和优势。

首先，我们来了解什么是全波整流。

在日常生活中，许多电子设备都需要使用直流电，而电网供应的电流是交流电。

所以我们需要通过整流器将交流电变成直流电。

全波整流是一种常用的整流方式，可以实现对正负两个半周的电流进行整流，从而获得更平稳的输出电压。

在全波整流的过程中，需要使用一个电路，该电路由四个二极管和两个中心点连接的负载组成。

这个电路可以分为三个阶段进行解释:正半周，负半周以及结果输出。

第一阶段是正半周。

当输入的电流是正半周时，一个二极管会变为正向偏置，而另一个二极管则被反向偏置。

正向偏置的二极管会将输入电流导通，而反向偏置的二极管会被截断。

这使得负载能够接收到正向的电流，并输出正向的电压。

第二阶段是负半周。

当输入的电流是负半周时，之前处于反向偏置的二极管会反转偏置，而之前处于正向偏置的二极管则变成反向偏置。

这意味着之前被截断的二极管现在可以导通，而之前导通的则会被截断。

这使得负载能够接收到反向的电流，并输出反向的电压。

第三阶段是结果输出。

在每个半周结束后，负载项目将输出一个带有脉冲的电压信号。

为了使结果更平滑，通常会使用一个滤波电容器，以帮助减小电压的脉冲。

最终输出的电压将是由这些半周产生的电压脉冲的平均值。

应用方面，24V全波整流的电压常常用于低功率电子设备的供电，如计算机电源、手机充电器、LED灯等。

由于24V的电压属于较低电压范围，因此在这些设备中，全波整流电路可以提供相对稳定的直流电源。

相对于半波整流而言，24V全波整流具有许多优势。

首先，全波整流可以实现交流电的高效转换，因为它可以利用输入电流的每个半周。

而半波整流只能利用其中一个半周，效率明显低于全波整流。

其次，全波整流的输出电压更加稳定，因为它可以将电压的脉冲平均化。