交-直-交变频器直流电路类型波形及效率分析

该拓扑中每个半波桥电压uDpos 和uDneg、总的瞬时直流电压uD和全桥上一个晶闸管的阳-阴极电压uAK如图8 所示。uAK的最大值是姨3 Umax，与半波整流器和自耦变压器整流器的值相同。整流器的电流波形如图9 所示，假定LD 足够大，以保持直流电流平滑。输入电流和所有绕组电流波形完全对称。其变压器额定值是

2 整流器的功率因数

整流是非线形，不是正弦电流，电源每相传输的实际功率应是

3 谐波

整流器线路换相的电流不是正弦波形。例如，Graetz整流器产生的电流有如下谐波分量

如果整流器变压器的一次或二次三相绕组采用三角形联结，那么交流侧的电流波形由相位差是120毅的两个矩形波相减得到。一次“a”相电流的傅里叶级数是

4 效率

综上所述，可以得出三相半波整流电路电力变压器在一次侧容量必须超过21%，在二次侧容量必须超过48%;6 脉波或双星整流变压器在一次侧容量必须超过额定28%，在二次侧容量必须超过额定55%;带自耦变压器的双星整流变压器一次侧容量必须超过5%，二次侧容量超过48%;

三相全波整流(Graetz桥)容量只超过5%即可，很明显，变压器利用率最好。

所以决定整流器效率的因素有：

1)在拓扑电路中有变压器比无变压器的效率要低如用图6 带自耦变压器的双星整流器制作的多重化高压大功率频器(如图10)比无变压器直接串联的高压大功率变频器(如图11)效率要低(如图12)。

2)拓扑电路的脉波和波形从式(19)看出电流失真的增加使Ia也增加，使功率因数变坏，整流器效率低;从式(23)及表1 看出谐波大，电压失真大，整流器效率低。