大功率變頻電源輸出特性和實驗分析

3．2 感性負載實驗及分析

把圖1中的負載換成感性，其中每相均用3個250Ω/200W電阻并聯，再跟63mH的電感串聯，三相負載接成星形，輸出電壓為300V，當確認一切接線均沒有問題后，開始實驗，測得波形如圖3所示。分析及說明如下：

圖3 感性負載下變壓器輸出電壓波形

1）用頻譜分析儀觀察諧波分布，發現此種情況下300Hz以內諧波及4kHz，8kHz諧波與60Hz的基波相差30dB左右，即諧波成分約占基波的3.16％，其余次數的諧波含量更低，表明濾波效果良好；

2）為了進一步改善波形，嘗試把每相濾波電感由7mH換為10mH，再觀察諧波分布，發現高次諧波（4kHz，8kHz）與基波相差33.6dB，波形有所改善，如圖4所示；

圖4 感性負載下變壓器輸出電壓改善波形

3）由于本次實驗所用電感的漆包線比較細，不能承受很大的電流，因此，把變頻器輸出電壓調節為230V，此時理論上變壓器輸出電壓峰值應為412V，觀察圖3波形,發現實驗值為420V，基本接近理論值。

3．3 容性負載實驗及分析

3．3．1 電阻與電容串聯

把圖1的負載換成三相容性負載,每相均由3個10Ω/250W的電阻串聯，再與70μF的電容串聯，變頻器輸出電壓為298.4V，測得波形如圖5所示。分析與說明如下：

圖5 容性負載下變壓器A相輸出電壓波形

用頻譜分析儀觀察諧波分布狀況，發現最高次諧波為高次諧波（4kHz，8kHz），其倍頻與基波相差35dB，即諧波成分占基波的1.8％，濾波效果非常好，有高次諧波，是因為變頻器的開關頻率為4kHz。

3．3．2 電阻與電容并聯

再把負載換成每相均由5個250Ω/200W的電阻并聯，再與70μF的電容并聯，變頻器輸出電壓為303V，測得波形如圖6所示。

圖6 容性負載下變壓器輸出電壓波形