火狐电竞输出滤波电感对有源电力滤波器性能的影响已有的研究表明在主电路及控制方式一定的情况下输出滤波电感的选择对的滤波性能有重要的影响【。若选取的电感值过小则输出补偿电流中含有较大的电流纹波会给系统注入附加的谐波污染若选取的电感量过大影响电流跟随特性使得谐波电流跟踪速度降低补偿效果会收到影响而且可能会产生过高的冲击电压。当连接电感取值适当时可极大的改善谐波电流补偿效果和系统三相不平衡并能有效地降低电流谐波的总畸变率。输出滤波电感的研究己成为研究的重要内容【输出滤波电感的计算山东大学硕士学位论文输出滤波电感的计算主要考虑其谐波电流跟随能力和纹波电流抑制能即电流的最小变化率和最大变化率。首先考虑滤波电感的跟随性能即要求输出电流的摄小变化率大于指令电流的最大变化率设主电路开关频。一一由上式可知。一。取得最小值时可求的输出电流的最小变化率。三相四桥臂拓扑结构中当正常工作时是逆变器直流侧电压疵出。当三相电网相电压有效值取时根据控制策略的不同逆变器直流侧电压一般要控制在之间。假定直流侧电压取则在极端的条件下。一。的取值如图所示其范围是。一。很小的情况下要使补偿电流的最小变化率大于指令电流的最大变化率滤波电感的取值势必要取极小的值而这在实际中是不允许的一方面接入电网需要一个连接电感防止环流另一方面极小的电感值会带来极大的电流纹波使成为电网新的谐波源。

有源滤波器相电感的电压取值在连接电感必不可少的情况下可令甜。一。等于某临界值由于。、口是确定的信号因此可计算在一个周期内。一有源电力滤波器 主电路。的概率根据式、口得调整后的补偿电流的最小变化率为保证补偿电流的跟随能力应满足山东大学硕士学位论文魂一是指令电流的最大变化率。当补偿对象不同时补偿指令电流已是不同的。由相关文献给出的计算出一的经验公式四。考虑三相负载中主要有次、次和次谐波分量则有厂是电网基波电流频率艺为补偿指令电流的最大有效值。考到纹波电流的影响。根据式、、可知在最坏的极端情况下有的概率不能完全跟踪指令电流的变化。以为例可计算出系统在最坏的极端情况下不能完全跟踪指令电流变化的概率为实际中不能这种概率还要小得多。考虑系统的纹波要求实际情况中“。一有源电力滤波器 主电路。的最大值在绝大部分情况下都小于幸因此实际计算中可用改进后的式子综合式子、一可以获得输出滤波电感的大体范围需要注意的由于没有精确的数学模型两式求出的只是一个大体合理的范围最终的电山东大学硕士学位论文感取值还要通过实际的试验调整来获得。当跟随特性达不到指标要求时可减小重新进行设计直到达到满意的谐波电流跟踪性能。在实际装置中当两式的范围相矛盾时一般是优先考虑补偿电流的跟随性再考虑纹波电流的大小并进行适当的折中如果折中后的补偿电流中纹波电流还是过大可考虑另外投入高通滤波器进行抑制。

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磁性材料的选择电感器由电路部分和磁路部分组成有源电力滤波器 主电路。电路部分由线圈构成线圈一般由骨架、绕组、绝缘材料等组成磁路部分由铁心构成。电感线圈一般有一个骨架接将绕组绕制在铁心上比如环形铁心称为空心线圈。本文系统设计采用的是环形铁心。计算电感时都认为磁性材料是理想的即铁心不会产生电磁损耗。实际应用电感的电磁损耗是很大的主要包括铁心损耗、磁滞损耗和涡流损耗等因此必须根据具体的应用场合选择合适的磁性材料。目前广泛使用的磁芯材料主要有铁氧体、薄硅钢片、非晶态合金和铁硅铝几性能如表所示。铁氧体虽高频损耗较低但因其饱和磁感应值较低铁芯的体积和重量较大此外铁氧体的热稳定性差易产生噪声污染。硅钢片具有很高的饱和磁感应强度但是硅钢片的涡流损耗严重只适于用于低频场合薄硅钢片性能有改善但是高频时的涡流损耗还是比较严重易产生噪声污染。非晶态合金具有低损耗及良好的温度稳定性高磁导率和高饱和磁通。铁硅铝磁芯具有优良的综合电磁性能在高频工作时损耗很小温升很低同的频率下无噪声产生其导磁率较低且稳定饱和磁通高。有源电力滤波器补偿各次谐波电流以补偿次谐波为例则电流频带是器件的开关频率在之间电感的工作在从低频到高频很宽的频率范围内流过电感的电流实际上是一系列不等幅的高频脉动电流且脉动幅度较大这就使得电感工作时的铜损耗和铁心损耗都比较大温升比较是在设计时需要重点考虑的问题有源电力滤波器 主电路。

火狐电竞因此铁氧体不适合用作有源电力滤波器输出电感铁心有源电力滤波器 主电路。薄硅钢片可以用于输出滤波电感铁心但是高频时还是有一定的涡流损耗。铁硅铝和非晶态合金具有较好的高频和低频性能都具有高饱和磁通山东大学硕士学位论文但非晶态合金的磁导率很高且磁导率不稳定磁化曲线陡直铁心易饱和铝磁芯的磁导率适中且非常稳定不易饱和可以容易的精确绕制电感。综合考虑选择综合电磁性能最好的铁硅铝磁性材料做输出滤波器的铁心。表各种磁芯特性比较表输出滤波电感的设计设计参数逆变器直流侧电压主电路开关频率饱和磁通电感系数铁硅铝磁环的磁化曲线磁路长度已知所设计的电感。在磁环参数已知的情况下可通过下式求得磁芯需要的绕线匝数的单位是。的单位是。初步选个磁环并联由上式设计电感时必须进行验证防止电感工作磁通密度过高。导致电感饱和。本文中的逆变器与低压电网相连一旦饱和后果严重。因此必须对所设计的电感进行验证。根据磁路定理。日是磁场强度单位的值代入考虑电感工作在交流状态取三倍的电流裕量得到电感的最大工作磁场强度后对照铁硅铝磁环的磁化曲线一日‘可知电感的最大工作磁通密度一小于该磁环饱和磁通密度。的一半因此电感留有充分的安全裕量设计合理。为减小趋附效应带来的影响电感线圈选用多股绕制。

绕线材料选用的铜漆包线允许的电流密度为万电流取主电路直流侧电容的设计有源电力滤波器直流侧电容及电容电压的选取是有源电力滤波器系统设计的重要环节之一卯。直流侧电容主要是为提供一个稳定的直流电压可以缓冲高次谐波电流和负序电流在逆变器直流侧造成的能量脉动以及由于电力开关器件的作用和交流侧电感储能造成的能量波动。相同条件下取较大值时直流侧电压脉动小谐波补偿效果好且具有较强的补偿负载无功的能力当取值较小时直流侧电压会有较大波动谐波和无功补偿效果会受到直接影响因此直流电容的设计在合理的范围内可适当取

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