大功率變頻電源輸出特性和實驗分析

摘要：分析了各種負載（包括純阻性負載，感性負載，容性負載，非線性負載）下，大功率變頻電源的輸出特性。實驗結果表明該變頻電源在各種不同性質的負載下輸出電壓及頻率都很穩定。

    關鍵詞：變頻器；輸出特性；波形分析

引言

眾所周知，我們所使用的市電頻率是50Hz，但是，在實際生活中，有時需要的電源頻率不是50Hz，這就需要變頻電源。對一個電源來說，用戶期望它在各種性質的負載下，都能輸出穩定的電壓，變頻電源也不例外。因此，有必要研究變頻電源在各種性質的負載（純阻性，感性，容性，非線性）下的輸出特性。

1 實驗方案

本實驗的接線框圖如圖1所示。

50Hz的三相電網電壓經變頻器整流逆變后，輸出頻率可變（用戶可自行調節輸出頻率）的正弦波，經LC濾波后，再經過升壓變壓器（作用是升壓和隔離）加到三相負載上。三相負載可以是純阻性，感性，容性和非線性。

本實驗期望得到的結果是，當變頻器的輸出電壓和輸出頻率設定為固定值時，此變頻電源裝置能在各種性質的負載下，輸出穩定的電壓和頻率。

2 參數選擇

2．1 變頻器

本實驗用的變頻器是SIEMENS公司的MIDIMASTERVECTOR（MDV），它的輸出功率是7.5kW，額定輸入電壓380V，輸出電壓可調，輸入頻率50Hz，輸出頻率可調。

2．2 變壓器及濾波參數

由于變頻器輸入額定電壓是380V，輸出電壓在0～380V范圍內可調，本實驗設定變頻器輸出電壓最高為300V，因此，就需要一個升壓變壓器，變比為300/380，使加在負載兩端的電壓為380V。

由于采用的濾波電路為LC濾波，其濾波電感和電容須滿足式（1）

1/2μ（根號LC）≤根號f1fs   （1）

式中：fs為變頻器的開關頻率，fs=4kHz；

f1取為fs。

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