逆變電源直流母線紋波電流分析與抑制研究

3 驗(yàn)證
逆變電源參數(shù)：三相輸入電壓為380 V／50 Hz，輸出功率為7．5 kW。假設(shè)直流母線電壓波動(dòng)為5％，cosφ=0．85，M=0．9。
按照所提出的計(jì)算方法，直流母線電容參數(shù)為：

通過式(9)可得，Ic.rms=43．2 A。因此，此處選用1 500μF／450 V，能夠通過紋波電流為16．5 A的電解電容，采用四串四并的結(jié)構(gòu)，那么等效電容C=1 500μF，可承受電壓為1 800 V>1 539 V，能夠通過紋波電流有效值為56．4 A>43．2 A，滿足使用要求。C=1 500μF時(shí)直流母線電壓波形和母線電容紋波電流波形如圖3所示。

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)選定的直流母線電容值需保留很大的裕量，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)選定C為3 000μF的電解電容。通過仿真分析得到直流母線電壓波形和母線電容紋波電流波形分別如圖4所示。

對(duì)比圖3，4可知，兩組電容值都有效抑制了電壓波動(dòng)，波動(dòng)范圍都小于5％，符合要求，如圖3a和圖4a所示。但由圖3b和圖4b可知，通過大電容值所產(chǎn)生的電流紋波明顯增大，會(huì)造成損耗增大，縮短電容壽命，且大電容造價(jià)高，會(huì)增加設(shè)計(jì)成本。因此，綜合考慮電容值不宜選取過大，此處提出的方法在實(shí)際應(yīng)用中比較適用。

4 結(jié)論
通過對(duì)逆變電源直流母線電容紋波的計(jì)算和直流母線電壓分析，通過公式計(jì)算所得到的電容值相比依靠經(jīng)驗(yàn)所取得的電容值小，能有效地減小電容的電流紋波，減小損耗，很大程度地降低成本。關(guān)于直流母線電容的算法已在實(shí)際中應(yīng)用，并取得了良好的效果。