直流侧APF主电路参数与补偿性能的关系
近似认为负载电流最大变化率由APF所能补偿的最高次数谐波确定,而且用APF补偿电流的有效值来代替负载电流有效值,那么
(7)
开关S1导通时,电感L的电流变化率为
(8)
开关S2导通时,电感L的电流变化率绝对值为
(9)
将K1、K2的较大值记为
,作为在一个开关周期内电感电流的有效变化率。因为在跟踪负载电流上,电感电流变化率的较大值总是起主导和决定性作用。将一个工频周期T内电感电流有效变化率的最小值记为
。
为了确保APF的补偿性能,应该使电感电流有效变化率的最小值大于式(6)中的负载电流最大变化率
,因此应该满足
(10)
将(8)、(9)式代入(10)式,得
(11)
那么L的取值可以确定为
(12)
(12)式给出了电感L取值的近似公式,该式可在取L值时作参考。
3.2电容电压Uc确定
DC侧APF直流侧储能电容电压的稳态值Uc及其波动范围是整个APF补偿性能好坏的关键和核心所在。电容电压Uc及其波动
取决于APF的补偿容量和电容值C的大小。Uc和
这两个量不仅决定了APF的补偿效果,而且决定了APF的经济性和实用性。Uc越小,则储能电容的电压等级越低,开关管上的电压应力也低,这就降低了成本。从理论上分析Uc和
对补偿性能的影响,合理选取Uc和
,具有很强的工程意义。
由于补偿电流是通过高频开关产生的,因此含有大量的开关纹波。电感电流ip的开关纹波
(13)
从(13)式可知,开关纹波的大小与电源电压、电容电压有关。下面将从电感电流纹波ipk的平均值ipkav和有效值ipkrms两个方面分别对其进行定量分析。
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_14.jpg)
令
,取
。图2、3中分别画出电感电流纹波平均值ipkav、有效值ipkrms与k的关系曲线。
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_17.jpg)
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_0.jpg)
开关S1导通时,电感L的电流变化率为
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_1.jpg)
开关S2导通时,电感L的电流变化率绝对值为
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_2.jpg)
将K1、K2的较大值记为
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_3.jpg)
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_4.jpg)
为了确保APF的补偿性能,应该使电感电流有效变化率的最小值大于式(6)中的负载电流最大变化率
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_5.jpg)
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_6.jpg)
将(8)、(9)式代入(10)式,得
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_7.jpg)
那么L的取值可以确定为
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_8.jpg)
(12)式给出了电感L取值的近似公式,该式可在取L值时作参考。
3.2电容电压Uc确定
DC侧APF直流侧储能电容电压的稳态值Uc及其波动范围是整个APF补偿性能好坏的关键和核心所在。电容电压Uc及其波动
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_9.jpg)
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由于补偿电流是通过高频开关产生的,因此含有大量的开关纹波。电感电流ip的开关纹波
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_13.jpg)
从(13)式可知,开关纹波的大小与电源电压、电容电压有关。下面将从电感电流纹波ipk的平均值ipkav和有效值ipkrms两个方面分别对其进行定量分析。
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_14.jpg)
令
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_15.jpg)
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_16.jpg)
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231036_2_17.jpg)
关键词: 直流侧有源电力滤波器 主电路 补偿性能
![](https://webstorage.eepw.com.cn/images/2014/m/wx.png)
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