6脈沖與12脈沖整流器UPS在原理上存在顯著差異，這些差異也導(dǎo)致了它們在性能和應(yīng)用場景上的不同。

一、原理

1. 6脈沖整流器UPS

6脈沖整流器是指由6個可控硅（晶閘管）組成的全橋整流電路。由于有6個開關(guān)脈沖對6個可控硅分別進行控制，因此得名6脈沖整流。在理想狀態(tài)下，忽略換相過程、電流脈動、觸發(fā)延遲角和交流側(cè)電抗等因素，6脈沖整流器的交流側(cè)電流傅里葉級數(shù)展開后，會含有6K±1（K為正整數(shù)）次諧波，即5、7、11、13…等各次諧波。這些諧波的有效值與諧波次數(shù)成反比，且與基波有效值的比值為諧波次數(shù)的倒數(shù)。

2. 12脈沖整流器UPS

12脈沖整流器是在6脈沖整流器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它在輸入端增加了移相變壓器，并再增加了一組6脈沖整流器，使直流母線電流由12個可控硅整流完成。因此，12脈沖整流器也被稱為12相整流電路。兩個三相整流電路通過變壓器的不同聯(lián)結(jié)構(gòu)成。在理想狀態(tài)下，兩個整流橋產(chǎn)生的5、7、17、19…等次諧波會相互抵消，注入電網(wǎng)的只有12K±1（K為正整數(shù)）次諧波，即11、13、23、25等各次諧波。

二、區(qū)別

1. 諧波含量

● 6脈沖整流器諧波含量最大的是5次諧波。

● 12脈沖整流器由于兩個整流橋的相互抵消作用，其諧波含量相對較低，最大的是11次諧波。

2. 對電網(wǎng)的影響

● 6脈沖整流器產(chǎn)生的諧波可能導(dǎo)致配電線纜、變壓器發(fā)熱，降低通話質(zhì)量，空氣開關(guān)誤動作，發(fā)電機喘振等不良后果。

● 12脈沖整流器由于諧波含量較低，對電網(wǎng)的影響相對較小。

3. 濾波器配置

● 6脈沖整流器通常需要加裝5次濾波器來抑制諧波。但在UPS負載較輕時，整流器輸入電流會超前輸入電壓，如果發(fā)電機的勵磁繞組采用自勵方式，很容易產(chǎn)生電樞正反饋效應(yīng)，導(dǎo)致發(fā)電機輸出電壓異常升高而停機。因此，6脈沖+5次諧波濾波器方案在UPS負載較輕時不建議使用。

● 12脈沖整流器本身諧波含量就較低，單獨使用時即可達到一定的電流諧波指標(biāo)。如果采用12脈沖整流器+11次諧波濾波器，則可達到更低的電流諧波指標(biāo)，滿足更嚴格的電網(wǎng)要求。

4. 性能表現(xiàn)

● 在多項性能指標(biāo)上，如能耗、發(fā)電機宕機風(fēng)險、引起開關(guān)誤動作的可能性、UPS前端所需發(fā)電機容量以及整流器輸出紋波電壓等方面，12脈沖整流器均優(yōu)于6脈沖整流器。

綜上所述，6脈沖與12脈沖整流器UPS在原理上存在顯著差異，這些差異導(dǎo)致了它們在諧波含量、對電網(wǎng)的影響、濾波器配置以及性能表現(xiàn)等方面的不同。在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體需求和場景選擇合適的UPS類型。

審核編輯 黃宇