【谐波发生器】电流谐波由三相二极管桥式整流器产生,具有线路阻抗,晶闸管桥式整流器,直流驱动负载附Simulink仿真

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在工业领域,直流驱动负载(如直流电动机、电解槽、电镀设备等)广泛采用三相桥式整流器供电,其中三相二极管桥式整流器(不可控)和晶闸管桥式整流器(可控)是最常用的拓扑。这类整流器通过交流 - 直流变换为负载提供直流电压,但由于其非线性开关特性,会向电网注入大量电流谐波。这些谐波不仅增加线路损耗、降低供电效率,还可能干扰周边电子设备,甚至导致继电保护误动作。而实际系统中存在的线路阻抗(包括电源侧电感、线路电阻和变压器漏感)会进一步影响整流器的换相过程,改变电流谐波的频谱特性。因此,深入分析两种整流器在直流驱动负载下的谐波产生机理、线路阻抗的影响及谐波特征,对谐波抑制和电网治理具有重要意义。

三相桥式整流器的工作原理与直流驱动负载特性

三相二极管桥式整流器(不可控整流)

三相二极管桥式整流器由 6 只二极管组成(VD1-VD6),按三相桥式全控拓扑连接,其导通状态完全由输入三相交流电压的相位决定,无需外部控制信号。在理想情况下(忽略线路阻抗和二极管正向压降),交流侧线电压绝对值最大的一相将使对应二极管导通,通过轮流导通实现交流到直流的变换。

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晶闸管桥式整流器(可控整流)

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谐波危害与抑制方法

主要危害

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⛳️ 运行结果

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🔗 参考文献

[1] 刘遵义.新型静止无功发生器(ASVG)的特征谐波分析[C]//中南七省.1997.

[2] 拜润卿,秦睿,智勇,等.风电基地动态无功补偿装置参数实测与分析[J].中国电力, 2012.DOI:CNKI:SUN:ZGDL.0.2012-02-017.

[3] 高鹏,张建荣,丘欢平,等.低压大容量有源电力谐波及无功动态补偿装置[C]//首届全国电能质量学术会议暨电能质量行业发展论坛.0[2025-07-20].

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