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高频软开关静止变流器并联研究

作者:时间:2009-05-08来源:网络收藏

2.4 并联系统动、静态分析

假设3个模块的输出滤波电感和输出滤波电容相等,各电流环的放大倍数,输出线路阻抗均相等,即:L1=L2=L3=L,C1=C2=C3=C,r1=r2=r3=r,,对于该航空并联系统,并联连接线较短,输出线路阻抗r非常小,可以忽略,因此U0≈U1

假设单逆变模块的负载为R,电压环的放大倍数为k,积分时间常数为rV,可得单逆变模块的正向通道传递函数为

(6)

反馈通道传递函数为H(s)=Kv (7)

单逆变模块的输入输出传递函数为 (8)

n个单逆变模块并联后,并联系统的正向通道传递函数为

(9)

由于是共用电压环,因此,反馈通道传递函数不变

H′(s)=Kv=H(s) (10)

并联系统的输入输出传递函数为 (11)

比较式(6,9)和式(8,11),n个模块并联系统的负载为nR时的正向传递函数和输入及输出传递函数与单模块负载为R时完全一致,即n模块并联系统动、静态特性与相应n分之一功率输出的单模块的动、静态特性完全一致。因此,并联系统的动、静态特性较单模块有所提高,输出功率增加了n倍:P0′=nP0。

单逆变模块逆变器的等效输出阻抗为(12)

并联系统的等效输出阻抗为 (13)

由此可见,与单模块相比,并联系统的放大倍数提高,输出阻抗减小,外特性变硬。并联系统空载时输出电压与单模块相同,在相同负载条件下,输出电压下降量减少。系统的输出功率与并联模块数量成正比。

3 3kVA 27VDC/115V 400Hz航空调试与实验结果

经过上述分析,用Saber仿真软件进行了仿真,结果与分析结果一致。并联运行前,将3台航空的电流环的反馈系数和输出滤波参数调整至基本一致。逆变器控制参数为:kvf=0.034,kv=12.14, ,ki=1.471。以下为实验结果:

输入电压:20VDC~30VDC,输出功率:3000VA,输出电压:115V±3%,输出频率:400Hz±0.1%,输出失真度:≯2%,整机效率:≮82%。

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