直流侧APF主电路参数与补偿性能的关系
开关S1导通时,电感L的电流变化率为
开关S2导通时,电感L的电流变化率绝对值为
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
将(8)、(9)式代入(10)式,得
那么L的取值可以确定为
(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
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。
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。
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