逆变电源直流母线纹波电流分析与抑制研究.pdf

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1、第47卷第3期电力电子技术Vo1．47，No．32013年3月PowerElectronicsMarch2013逆变电源直流母线纹波电流分析与抑制研究王正。于新平(沈阳工业大学，电气工程学院，辽宁沈阳110870)摘要：逆变电源直流母线的纹波电流是决定逆变电源稳定工作的关键因素之一。纹波电流过大会严重缩短直流母线电容寿命。通过对逆变电路的分析建立了计算逆变电源的纹波电流和最小电容值的计算公式，进而选取合适的电解电容以减小纹波电流并维持系统稳定运行。利用Maflab仿真软件，进一步验证了直流母线电容选取原则的可行性。关键词：逆

2、变电源：直流母线电容；纹波电流中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)03—0093—03AnalysisandInhibitionStudiesoftheDC·busRippleofInverterPowerSupplyWANGZheng．YUXin—ping(ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China)Abstract：Theripplecurrentofinverterpowersupplydirectcurrent(DC)一

3、busisoneofthekeyfactorsforstabilityoftheinverterpowersupply．LargeripplecurrentwillseverelyshortenthelifeofDC—buscapacitor．Theformulasofcorn—putinginverterpowerripplecurrentandtheminimumcapacityvalueareobtained．Throughtheanalysisofthecircuit，theappropriateelectrolyt

4、iccapacitorisselectedtoreducetheripplecurrentandmaintainthesystemstability．ThroughtheMadabsimulationsoftwaretofurtherverifythefeasibilityoftheprincipleforselectingtheDC—buscapacitor．Keywords：inverterpowersupply；directcurrent-buscapacitor；ripplecurrent1引言流过大．超过电容的承受

5、能力时，会造成电容温度过高，严重影响其工作寿命。因此在选择电容时，随着电力电子技术的发展，基于PWM的电压必须考虑到电容通过纹波电流的能力。电容器的型逆变电源得到广泛应用。该逆变电源中问有直纹波电流受逆变电源各输入输出量变化及控制方流储能滤波环节，一般采用大容量的电解电容【lJ。法等诸多因素的影响，很难直接通过计算得到，通目前，电解电容的技术比较成熟，且价格便宜，被常多根据经验或计算机仿真的方法来估算。如果普遍应用于直流母线。但在工程设计中，直流母线推导出一个电容器纹波电流的表达式，在设计逆电容的参数选择一直困扰着工程人员。

6、通常认为，变电源系统直流母线电容时将具有明显优势。根不考虑成本和输入功率因数，容值越大越好，但容据对逆变电源拓扑结构的分析，可得到计算直流值的增加不一定会减小电容损耗[2]，而且出于成母线电容器纹波电流的方法。图1示出电压型逆本及可靠性考虑，还须尽可能地减少直流侧电容变电源的拓扑结构。值。目前对于直流母线电容的研究较多【。此处通过对逆变电源母线电容纹波电流的计算及对母线：部分：一逝变分⋯电压纹波的分析计算来选择直流母线电容参数，ea：ij●-_IfciJJJ能有效避免因选择电容过大造成纹波电流增大所lC：=产生的损耗，并能有

7、效抑制电压波动，减小电容成ec。I：2本．为实际工程设计提供了良好的依据。I2选择电容器的方法图1电压型逆变电源的拓扑结构2．1电容纹波电流的计算Fig．1Themaincircuitofvoltagetypeinverterpowersupply纹波电流指流过电容的交流电流。当纹波电由图1可知．流过直流母线电容的纹波电流i。为整流输出电流和逆变器输入电流i：的差定稿日期：2012—09—11作者简介：王正(1962一)，男，辽宁沈阳人，博士，教授值，即：。=。一i。i和i：又可分别分解为直流分量研究方向为电力电子与电力传动

8、。和交流分量两部分：93第47卷第3期电力电子技术Vo1．47．No．32013年3月PowerElectronicsMarch2013il=，d1+ac1，i2=，d2+ac2输入相电压；U。为整流后未加电容的电压；u为加故=一i可进一步表示为：电容后的整流输出电压，由图可知：=。ac1