大功率可控整流电路

    2.  多重化整流电路

    随着整流装置功率的进一步加大，它所产生的谐波、无功功率等对电网的干扰也随之加大，为减轻干扰，可采用多重化整流电路，即按一定的规律将两个或更多个相同结构的整流电路（如三相桥）进行组合而得。将整流电路进行移相多重联结可以减少交流侧输入电流谐波，而对串联多重整流电路采用顺序控制的方法可提高功率因数。     

    (1) 移相多重联结

    整流电路的多重联结有并联多重联结和串联多重联结。图6 给出了将2个三相全控桥式整流电路并联联结而成的12脉波整流电路原理图，该电路中使用了平衡电抗器来平衡各组整流器的电流，其原理与双反星形电路中采用平衡电抗器是一样的。

    对于交流输入电流来说，采用并联多重联结和串联多重联结的效果是相同的，以下着重讲述串联多重联结的情况。采用多重联结不仅可以减少交流输入电流的谐波，同时也可减小直流输出电压中的谐波并提高纹波频率，因而可减小平波电抗器。为了简化分析，下面均不考虑变压器漏抗引起的重叠角，并假设整流变压器各绕组的线电压之比为1：1。

    图7 是移相30o构成串联2重联结电路的原理图，利用变压器二次绕组接法的不同，使两组三相交流电源间相位错开30o，从而使输出整流电压ud在每个交流电源周期中脉动12次，故该电路为12脉波整流电路。整流变压器二次绕组分别采用星形和三角形接法构成相位相差30o、大小相等的两组电压，接到相互串联的2组整流桥。因绕组接法不同，变压器一次绕组和两组二次绕组的匝数比如图所示，为1：1： 。图8 为该电路输入电流波形图。其中图8 c) 的 i'ab2 在图7 中未标出，它是第Ⅱ组桥电流 iab2 折算到变压器一次侧A相绕组中的电流。图d 的总输入电流 iA 为图8 a) 的ia1 和图8 c) 的 i'ab2 之和。

    对于图8 波形 iA 进行傅里叶分析，可得其基波幅值 Im1 和 n 次谐波幅值Imn分别如下：

    即输入电流谐波次数为12k ±1,其幅值与次数成反比而降低。

该电路的其他特性如下： 

    直流输出电压

    位移因数 

    功率因数 

    根据同样的道理,利用变压器二次绕组接法的不同,互相错开20o,可将三组桥构成串联3重联结。此时，对于整流变压器来说，采用星形三角形组合无法移相20o，需采用曲折接法。串联 3 重连接电路的整流电压 ud 在每个电源周期内脉动18 次，故此电路为18 脉波整流电路。其交流侧输入电流中所含谐波更少，其次数为 18k ±1 次（k＝1, 2, 3…），整流电压ud的脉动也更小。

    输入位移因数和功率因数分别为

    若将整流变压器的二次绕组移相15o，即可构成串联 4 重联结电路，此电路为 24 脉波整流电路。其交流侧输入电流谐波次为24k ±1，k＝1, 2, 3… 。

    输入位移因数功率因数分别为

    从以上论述可以看出，采用多重联结的方法并不能提高位移因数，但可以使输入电流谐波大幅减小，从而也可以在一定程度上提高功率因数。