三相桥式整流电路谐波分析：电流与电压谐波源

"三相桥式全控整流电路中的谐波分析 (2005年)" 在电力系统中，三相桥式全控整流电路是一种广泛应用的转换器，尤其在大电流场合如电解电源、逆变装置以及交流电机变频调速等领域。这种电路通过调整触发角来实现电压调节，但同时也引入了谐波问题，成为电流谐波源，对电网造成潜在影响。本文由黄发忠和于孝廷于2005年发表，主要探讨了这种电路的谐波特性。 在大电感负载条件下，三相桥式相控整流电路的网侧电流表现为非正弦波形，以u相电流is为例，它呈现正负对称的120度矩形波。电流可以被傅立叶级数展开，分解为不同频率的分量，其中包含了高次谐波。傅立叶级数分析揭示了电流中的谐波成分，表明电路在运行时会向电网注入谐波电流，这对电力系统的稳定性和效率产生了负面影响。 此外，对于负载侧电压的分析同样采用了傅立叶级数方法。当分析负载侧电压时，发现它也包含高次谐波，这表明三相桥式相控整流电路不仅是一个电流谐波源，同时也是电压谐波源。这意味着整个电路系统的电压质量也会受到谐波的影响，可能导致设备效率降低、寿命缩短，甚至引起保护设备误动作。 谐波问题已成为电力系统中亟待解决的问题，尤其是在越来越多的非线性负载（如相控整流电路）并网的情况下。解决谐波问题的方法包括采用滤波器、无源或有源功率因数校正技术、优化控制策略等，以减少谐波对电网的影响。这些技术的应用旨在提高电力系统的电能质量，降低谐波产生的不良效应，确保电力系统的稳定运行。 三相桥式全控整流电路的谐波分析对于理解和改善电力系统中的谐波问题至关重要。通过深入研究傅立叶级数在谐波分析中的应用，可以为设计更高效、低谐波的电力转换系统提供理论依据。这一领域的研究不仅是学术界的热点，也是工程实践中的关键挑战。