Gleichrichtertransformatoren werden verwendet, um Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) in verschiedenen Anwendungen umzuwandeln, z. B. in industriellen Stromversorgungen, Traktionssystemen und elektrochemischen Prozessen. Der Prozess der Gleichrichtung beinhaltet die Änderung der Richtung des Stromflusses im Stromkreis, und Transformatoren werden verwendet, um den Spannungspegel der Wechselstromversorgung zu verringern oder zu erhöhen.

Eine der Herausforderungen von Gleichrichtertransformatoren ist die Erzeugung von Oberwellen in der Wellenform der Ausgangsspannung. Oberschwingungen sind die Vielfachen der Grundfrequenz und können unerwünschte Effekte wie erhöhte Verluste, elektromagnetische Interferenzen und Verzerrungen der Wellenform verursachen. Um den Oberwellengehalt in der Ausgangsspannung zu reduzieren, kann eine Technik namens Impulsgleichrichtung verwendet werden.

Bei der Impulsgleichrichtung wird die Eingangswechselspannung in mehrere Phasen aufgeteilt und jede Phase wird separat mit einer Diodenbrücke gleichgerichtet. Durch die Verwendung mehrerer Phasen kann die Wellenform der Ausgangsgleichspannung glatter gemacht werden, mit weniger Oberschwingungsgehalt. Die Anzahl der beim Gleichrichtungsprozess verwendeten Phasen wird als Impulszahl bezeichnet und wird durch die Anzahl der in der Schaltung verwendeten Diodenbrücken bestimmt.

Die in Gleichrichtertransformatoren am häufigsten verwendeten Impulszahlen sind 6-Puls, 12-Puls und 24-Puls. Die 12-Puls- und 24-Puls-Konfigurationen werden durch die Verwendung von zwei bzw. vier Diodenbrückensätzen erreicht und bieten im Vergleich zur 6-Puls-Konfiguration eine verbesserte Wellenformqualität.

Bei einem 12-Puls-Gleichrichter wird die Eingangsspannung in zwei Phasen aufgeteilt, die jeweils durch eine Diodenbrücke gleichgerichtet werden. Die beiden Phasen sind um 30 Grad phasenverschoben, was dazu beiträgt, den Oberwellengehalt in der Ausgangsspannung zu reduzieren. Bei einem 24-Puls-Gleichrichter wird die Eingangsspannung in vier Phasen aufgeteilt, wobei jede Phase durch eine separate Diodenbrücke gleichgerichtet wird. Die Phasen sind so angeordnet, dass der Strom jeder Phase um 15 Grad gegenüber der benachbarten Phase verschoben ist, was zu einem noch geringeren Oberwellengehalt in der Ausgangsspannung führt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Gleichrichtertransformatoren in vielen Stromversorgungssystemen wesentliche Komponenten sind, und die Verwendung von Impulsgleichrichtung kann dazu beitragen, die Qualität der Wellenform der Ausgangsspannung zu verbessern. Die Wahl der Impulszahl hängt von der spezifischen Anwendung und dem akzeptablen Oberschwingungsgehalt ab. Die 12-Puls- und 24-Puls-Konfigurationen werden häufig wegen ihrer verbesserten Wellenformqualität im Vergleich zur 6-Puls-Konfiguration verwendet, und sie sind besonders nützlich in Anwendungen, bei denen eine geringe harmonische Verzerrung wichtig ist.

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