高頻軟開關靜止變流器并聯研究

2.4　并聯系統動、靜態分析

假設3個模塊的輸出濾波電感和輸出濾波電容相等,各電流環的放大倍數,輸出線路阻抗均相等,即:L1=L2=L3=L，C1=C2=C3=C，r1=r2=r3=r，，對于該航空靜止變流器并聯系統,并聯連接線較短,輸出線路阻抗r非常小,可以忽略,因此U^＆₀≈U^＆₁。

假設單逆變模塊的負載為R,電壓環的放大倍數為k,積分時間常數為rV,可得單逆變模塊的正向通道傳遞函數為

(6)

反饋通道傳遞函數為H(s)=Kv (7)

單逆變模塊的輸入輸出傳遞函數為 (8)

n個單逆變模塊并聯后,并聯系統的正向通道傳遞函數為

(9)

由于是共用電壓環,因此,反饋通道傳遞函數不變

H′(s)=Kv=H(s) (10)

并聯系統的輸入輸出傳遞函數為 (11)

比較式(6,9)和式（8,11）,n個模塊并聯系統的負載為nR時的正向傳遞函數和輸入及輸出傳遞函數與單模塊負載為R時完全一致,即n模塊并聯系統動、靜態特性與相應n分之一功率輸出的單模塊的動、靜態特性完全一致。因此,并聯系統的動、靜態特性較單模塊有所提高,輸出功率增加了n倍：P0′=nP0。

單逆變模塊逆變器的等效輸出阻抗為（12）

并聯系統的等效輸出阻抗為 （13）

由此可見,與單模塊相比,并聯系統的放大倍數提高,輸出阻抗減小,外特性變硬。并聯系統空載時輸出電壓與單模塊相同,在相同負載條件下,輸出電壓下降量減少。系統的輸出功率與并聯模塊數量成正比。

3　3kVA 27VDC/115V 400Hz航空靜止變流器調試與實驗結果

經過上述分析,用Saber仿真軟件進行了仿真,結果與分析結果一致。并聯運行前,將3臺航空靜止變流器的電流環的反饋系數和輸出濾波參數調整至基本一致。逆變器控制參數為:kvf=0.034,kv=12.14, ,ki=1.471。以下為實驗結果：

輸入電壓:20VDC～30VDC，輸出功率:3000VA，輸出電壓:115V±3%，輸出頻率:400Hz±0.1%，輸出失真度:≯2%，整機效率:≮82%。