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    188宝金博页面版: 逆变器带非线性负载时的输出电压控制技术

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    内容提示： 收稿日 期: 1999-08-20.作者简介: 熊　蕊(1956-) , 女, 副教授; 武汉 , 华中理工大学电力工程系 ( 430074) .基金项目 : 国家自 然科学基金资助项目 (59777025) .逆变器带非线性负载时的输出电压控制技术*熊　蕊　何定桥( 华中 理工大学电力 工程系)摘要: 分析了 逆变器带非线性负载时波形 畸变的原因和影响, 将波形畸变分成瞬 态畸变和稳态畸变, 并针对不同畸变给出了 几种不同的控制方式, 即根据非线性负载投入瞬间的冲击电流大小, 采用自 适应调节输出电压幅值的 限流方法, 以 改善瞬态畸变程度; 采用瞬时值波形反馈、 无差拍控制技术来补偿稳态畸...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：38 | 上传日期：2013-04-10 01:01:11 | 文档星级：
    收稿日 期: 1999-08-20.作者简介: 熊　蕊(1956-) , 女, 副教授; 武汉 , 华中理工大学电力工程系 ( 430074) .基金项目 : 国家自 然科学基金资助项目 (59777025) .逆变器带非线性负载时的输出电压控制技术*熊　蕊　何定桥( 华中 理工大学电力 工程系)摘要: 分析了 逆变器带非线性负载时波形 畸变的原因和影响, 将波形畸变分成瞬 态畸变和稳态畸变, 并针对不同畸变给出了 几种不同的控制方式, 即根据非线性负载投入瞬间的冲击电流大小, 采用自 适应调节输出电压幅值的 限流方法, 以 改善瞬态畸变程度; 采用瞬时值波形反馈、 无差拍控制技术来补偿稳态畸变波形. 给出了 实验结果, 研究结果对改善逆变器输出波形具有指导意义.关　键　词: 正弦波逆变器; 非线性负载; 波形畸变; 控制中图分类号: T M919　　文献标识码: A　　文章编号: 1000-8616(2000) 01-0041-03　　恒频恒压 SPWM 逆变电源广 泛地 应用 于UPS 系统和车、 船载移动电源等重要场合. 在工频独立电力系统中, 逆变器的负载可能具有各种不同性质( 线性或非线性) , 当某一负载投入运行时, 可能引起逆变器电压幅值瞬间急剧下降或波形畸变, 对其他正在运行的部分负载设备造成影响, 如继电器或计算机控制系统因供电电压突变造成瞬时掉电复位而失控或丢失数据. 研究逆变电源在不同负载时的电压特性, 并采用合适的控制技术加以改善, 是十分必要的.1　电压波形畸变因素分析SPWM 逆变器输出电压波形产生畸变的主要原因有: a. PWM 调制方式和死区效应;b. 输出滤波器参数变化; c. 负载性质变化 ( 尤其是整流桥类非线性负载) 造成强扰动.在逆变器应用场合, 造成波形畸变的主要原因为 c, 畸变分为瞬态畸变和稳态畸变两种.1. 1　瞬态畸变分析当整流桥类非线性负载突然投入电网 运行时, 特别是在逆变器输出正弦电压的峰值时投入,其冲击性充电电流对逆变器而言相当于瞬间过载甚至短路. 为了不损坏逆变器开关管, 通常应采用必要的瞬时限流措施, 或是瞬时封锁开关元件驱动脉冲, 待电流恢复正常再开放脉冲; 或是根据冲击电流的大小瞬时降低输出电压幅值, 待电流恢复正常再恢复输出电压幅值. 但这些方法都可能引起输出电压瞬间的畸变.设冲击性负载在电压峰值时投入, 输出电压瞬间降为零, 1/10 周期后恢复正常, 如图 1 所示.根据傅里叶级数分解, 其基波为 82. 6 %, 即此时基波损失为 17. 4 % . 若 无 畸变时输出 电 压为220V , 那么瞬态畸变时基波仅为 182 V 左右. 考虑其他因素 ( 电压调节特性和稳态畸变) 时, 基波成分更低, 就可能使某些负载出现瞬时掉电复位故障.图 1　冲击性负载在电压峰值投入时的波形示意图若控制冲击性负载在电压峰值投入时输出电压瞬间降为峰值的 1/3, 仍设 1/10 周期后恢复正常, 则可计算出其基波为 88. 7 % , 基波损失为11. 3 %. 可见此时瞬态畸变造成相关负载设备瞬时掉电复位的可能性减小. 因此, 在冲击性负载投入时, 采用合适的抗冲击限流控制手段, 按冲击性电流大小自 适应调节所降低的电压幅值, 则可能使瞬时畸变程度减轻, 对于保障供电品质具有重要的意义.1. 2　稳态畸变分析图 2 为一台单相 50 Hz 逆变器突加整流性负第 28 卷 第 1 期　 　　　 　　华　中　理　工　大　学　学　报　　　 　　　　Vol. 28　No. 12000 年　1 月 　　　 　　　　J. Huazhong Univ. of Sci. & Tech. 　　　 　　 　　Jan. 　 2000

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