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Topic4:Multi-pulsedioderectifiersSix-pulseDiodeRectifierSeries-type12-,18-and24-pulserectifiersSeparate-type12-,and18-pulserectifiers1Multi-pulseDiodeRectifiers2WhyUseMultipulseDiodeRectifiers?•ToreducelinecurrentTHD;•Toimproveinputpowerfactor;and•Toavoidsemiconductordevicesinseries.Six-pulseDiodeRectifier3ResistiveLoadSupplyVoltages:Six-pulseDiodeRectifier4WaveformsSix-pulseDiodeRectifier5CapacitiveLoadAssumption:Six-pulseDiodeRectifier6Waveforms—DiscontinuousdccurrentSix-pulseDiodeRectifier7Waveforms—ContinuousdccurrentQ:Howtomakedccurrentcontinuous?A:1)IncreaseLs,2)Increaseloadcurrent.Why?Six-pulseDiodeRectifier8DefinitionofTotalHarmonicDistortion(THD)Phasevoltage(puresine):Linecurrent(distorted):RMSlinecurrent:LinecurrentTHD:Six-pulseDiodeRectifier9Per-phaseaverage(real)power:Per-phaseapparentpower:Totalpowerfactor(PF):Distortionfactor(DF):Displacementpowerfactor(DPF):PF=f(THD)DefinitionofPowerFactor(PF)Six-pulseDiodeRectifier10PerUnitSystemRatedpower,ratedlint-to-linevoltage:Basevoltageandfrequency:Basecurrentandimpedance:Baseinductanceandcapacitance:ExampleRectifierratings:4160V,60Hz,2MVA.Basecurrent=277.6A,Baseinductance=22.9mH.Lineinductance=2.29mH=0.1puLinecurrent=138.8A=0.5puSix-pulseDiodeRectifier11TypicalWaveforms/HarmonicContentSix-pulseDiodeRectifier12THDandPF12-pulseSeries-typeDiodeRectifier13RectifierTopologySeriestype:Twosix-pulserectifiersareinseriesattheoutput.Phaseshiftingtransformer:Secondaryline-to-linevoltage:Turnsratio:12-pulseSeries-typeDiodeRectifier14SimplifiedBlockDiagram12-pulsedioderectifiersimplifieddiagram12-pulseSeries-typeDiodeRectifier15WaveformsandFFT•No5thor7thharmonicsinthelinecurrent.•PrimarylinecurrentTHD:8.38%12-pulseSeries-typeDiodeRectifier16THDandPFComparisonwithsix-pulserectifier:THDisreduced;and

PFisimproved.18-pulseSeries-typeDiodeRectifier17RectifierTopologyPhase-Shifting(Zigzag)Transformer18-pulseSeries-typeDiodeRectifier18SimulatedWaveforms•No5th,7th,11th,or13thharmonicsinthelinecurrent.•Lowestharmonic:17th•LinecurrentTHD:3.06%18-pulseSeries-typeDiodeRectifier19MeasuredWaveforms18-pulseSeries-typeDiodeRectifier20THDandPFComparisonwith12-pulserectifier:improvedTHD24-pulseSeries-typeDiodeRectifier21RectifierTopologyPhase-Shifting(Zigzag)Transformer24-pulseSeries-typeDiodeRectifier22TypicalWaveforms•Lowestlinecurrentharmonic:23th•THD:1.49%24-pulseSeries-typeDiodeRectifier23THDandPF12-pulseSeparate-typeDiodeRectifier24RectifierTopology•SeparateTypeEachsix-pulserectifierfeedsaseparatedcload.12-pulseSeparate-typeDiodeRectifier25ApplicationExamplePhaseShiftingTransformerMultilevel(5-level)CascadeH-bridgeInverterFedDrive12-pulseSeparate-typeDiodeRectifier26ApplicationExample6kV11-levelCascadeH-bridgeInverterFedDrive12-pulseSeparate-typeDiodeRectifier27ApplicationExample11-levelCascadeH-bridgeInverterFedDrive(4160V,7.5MW)12-pulseSeparate-typeDiodeRectifier28TypicalWaveforms•Comparisonwithseries-type: -DCcurrentripple:higher -LinecurrentTHD:close12-pulseSeparate-typeDiodeRectifier29MeasuredWaveforms12-pulseSeparate-typeDiodeRectifier30LineCurrentTHDandInputPF18-pulseSeparate-typeDiodeRectifier31RectifierTopology18-pulseSeparate-typeDiode

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