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          一種利用多單元串聯(lián)大功率逆變電源的控制方法

          作者: 時(shí)間:2014-02-09 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
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          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/226568.htm

          一種利用多單元串聯(lián)大功率逆變電源的控制方法

          圖4 三單元串聯(lián)逆變器PWM波形 控制系統(tǒng)的仿真研究

          根據(jù)上述所采用的控制方法,同時(shí)考慮到逆變器的三相控制方式完全相同,因此我們對(duì)單相的控制方法,用OrCAD/PSpice仿真軟件進(jìn)行了仿真。圖5為逆變器單相控制系統(tǒng)框圖。

          一種利用多單元串聯(lián)大功率逆變電源的控制方法

          圖5 逆變器單相控制系統(tǒng)框圖

          仿真條件如下:采用同步調(diào)制,給定正弦波的頻率為1000Hz,載波比Kc=8,直流母線電壓為310V,死區(qū)時(shí)間設(shè)定約為1us,LC濾波器的參數(shù)為電感L=2.5mh,電容C=500nf,負(fù)載R=100Ω。圖6為系統(tǒng)輸出的多電平的PWM波,圖7為系統(tǒng)在上述條件下得到的輸出電壓仿真波形,圖8為輸出電壓的頻譜分析圖。

          一種利用多單元串聯(lián)大功率逆變電源的控制方法

          圖6 系統(tǒng)輸出的多電平PWM波(濾波前)圖7 系統(tǒng)輸出電壓仿真波形(濾波后)

          從圖6可以看出,對(duì)的仿真波形與圖4是一致的,從而也驗(yàn)證了理論分析的正確性。

          由圖7可以看出,經(jīng)過LC濾波后的系統(tǒng)的輸出電壓波形比較好,波形的畸變很小。

          一種利用多單元串聯(lián)大功率逆變電源的控制方法

          圖8 輸出電壓頻譜圖

          從圖8的頻譜圖中我們看到,輸出電壓不含高次諧波,但是含有三次,五次等奇數(shù)次諧波,這些奇數(shù)次諧波的幅值都比較小,其中三次諧波最大。根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)可計(jì)算出用來衡量波形特征的一個(gè)指標(biāo),即總諧波含量THD(除去基波分量外各次諧波的電壓有效值與基波電壓有效值之比)。

          總諧波電壓有效值為:6.849V

          基波電壓有效值為:524.868V

          總諧波含量為:1.305%

          逆變電源實(shí)驗(yàn)波形

          本文研制的逆變電源設(shè)計(jì)容量為500kVA。按照相同的控制電路和主電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),首先在30kVA的原型機(jī)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)與圖1相同。

          以下為該實(shí)驗(yàn)裝置的部分波形。

          一種利用多單元串聯(lián)大功率逆變電源的控制方法

          圖9 額定運(yùn)行時(shí),A相輸出電壓的階梯波

          從圖9中可以看出,實(shí)際輸出的階梯波與理論分析、仿真結(jié)果是一致的。

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