直流側(cè)APF主電路參數(shù)與補償性能的關(guān)系
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4.1主電路參數(shù)計算
確定實驗樣機的補償容量為120VA，輸入電源經(jīng)過調(diào)壓器降壓為30V，DC側(cè)APF的開關(guān)頻率為40KHz。利用前面推導(dǎo)的主電路參數(shù)計算公式，可以分別確定主電路參數(shù)。
根據(jù)3.2的結(jié)論，取直流側(cè)電容電壓值
電感L的計算
所設(shè)計試驗樣機的輸入電流有效值
由(12)式可以得出電感的取值范圍。但需要求出
則電感量
在為電流變化率留有一定裕量的同時，同時考慮電感電流紋波的影響，取電感L=0.4mH。
電容C的計算
則根據(jù)4.3節(jié)的分析，取電容電壓波動為5%，由式(21)確定電容量
考慮一定的裕量，取電容量為3300uF
4.2 實驗驗證
在確定主電路參數(shù)的基礎(chǔ)上，采用單周控制方式，分別用感性和容性兩種不同性質(zhì)的負載對單周控制直流側(cè)APF進行了實驗研究。實驗結(jié)果如圖5、6所示。
從實驗結(jié)果可以看出，直流側(cè)APF的補償效果好，證明了文中推導(dǎo)的主電路參數(shù)設(shè)計公式的正確性。
5 結(jié) 論
本文在提出電感電流有效變化率概念的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了確定主電路電感L的計算公式。分別分析了電容電壓值與電感電流紋波平均值和有效值之間的關(guān)系，從電感電流紋波、補償效果以及占空比調(diào)節(jié)等因數(shù)綜合考慮，確定了電容電壓的取值范圍。從單周控制思想出發(fā)，推導(dǎo)得出電容電壓波動與等效電阻波動呈線性關(guān)系的結(jié)論，確定了電容電壓波動的范圍。在此基礎(chǔ)上，確定了儲能電容量C的取值范圍。為單周控制直流側(cè)有源電力濾波器主電路的設(shè)計提供了理論依據(jù)。實驗結(jié)果驗證了理論分析的正確性。
參考文獻：
[1] 劉進軍，劉波，王兆安（Liu Jinjun, Liu Bo, Wang zhaoan）, 基于瞬時無功功率理論的串聯(lián)混合型單相電力有源濾波器（Hybid type series active power filter used in single-phase circuit based on instantaneous reactive power theory）, 中國電機工程學(xué)報（Proceeding of CSEE）[J]，1997,17(1):37-41
[2] 陳國柱、呂征宇、錢照明（Cheng Guozhu, Lu Zhengyu, Qian Zhaoming）,有源電力濾波器的一般原理及應(yīng)用(The general principle of active power filter and its application), 中國電機工程學(xué)報（Proceeding of CSEE）[J]，2000,20(9):17-21
[3] Luowei Zhou, Zicheng Li. A Novel Active Power Filter Based on the Least Compensation Current Control Method.[J] IEEE Trans. Power Electron., Vol.15, No.4, July 2000:655~659
[4] 杜雄（Du xiong）,單周控制直流側(cè)有源電力濾波器的研究(Study on one cycle controlled DC side active power filter)[D], 重慶：重慶大學(xué)(Chongqing University)，2002
[5] Keyue M.Smedly, Luowei Zhou. Chonqming Qiao. Unified Constant-Frequency Integration Control of Active Power Filters—Steady-State and Dynamics, IEEE Trans. Power Electr. [J] 2001, 16(3): 428-436
[6] Luowei Zhou, Keyue M. Smedly. Unified Constant-Frequency Integration Control of Active Power Filters[C], APEC 2000. New Orleans, USA: 406-412
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