直流側APF主電路參數(shù)與補償性能的關系
開關S1導通時,電感L的電流變化率為
開關S2導通時,電感L的電流變化率絕對值為
將K1、K2的較大值記為,作為在一個開關周期內(nèi)電感電流的有效變化率。因為在跟蹤負載電流上,電感電流變化率的較大值總是起主導和決定性作用。將一個工頻周期T內(nèi)電感電流有效變化率的最小值記為。
為了確保APF的補償性能,應該使電感電流有效變化率的最小值大于式(6)中的負載電流最大變化率,因此應該滿足
將(8)、(9)式代入(10)式,得
那么L的取值可以確定為
(12)式給出了電感L取值的近似公式,該式可在取L值時作參考。
3.2電容電壓Uc確定
DC側APF直流側儲能電容電壓的穩(wěn)態(tài)值Uc及其波動范圍是整個APF補償性能好壞的關鍵和核心所在。電容電壓Uc及其波動取決于APF的補償容量和電容值C的大小。Uc和這兩個量不僅決定了APF的補償效果,而且決定了APF的經(jīng)濟性和實用性。Uc越小,則儲能電容的電壓等級越低,開關管上的電壓應力也低,這就降低了成本。從理論上分析Uc和對補償性能的影響,合理選取Uc和,具有很強的工程意義。
由于補償電流是通過高頻開關產(chǎn)生的,因此含有大量的開關紋波。電感電流ip的開關紋波
從(13)式可知,開關紋波的大小與電源電壓、電容電壓有關。下面將從電感電流紋波ipk的平均值ipkav和有效值ipkrms兩個方面分別對其進行定量分析。
令,取。圖2、3中分別畫出電感電流紋波平均值ipkav、有效值ipkrms與k的關系曲線。
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