大功率變頻電源輸出特性和實驗分析

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

    關(guān)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(zhì)的負(fù)載下，都能輸出穩(wěn)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(zhì)的負(fù)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(wǎng)電壓經(jīng)變頻器整流逆變后，輸出頻率可變（用戶可自行調(diào)節(jié)輸出頻率）的正弦波，經(jīng)LC濾波后，再經(jīng)過升壓變壓器（作用是升壓和隔離）加到三相負(fù)載上。三相負(fù)載可以是純阻性，感性，容性和非線性。

本實驗期望得到的結(jié)果是，當(dāng)變頻器的輸出電壓和輸出頻率設(shè)定為固定值時，此變頻電源裝置能在各種性質(zhì)的負(fù)載下，輸出穩(wěn)定的電壓和頻率。

2 參數(shù)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(diào)，輸入頻率50Hz，輸出頻率可調(diào)。

2．2 變壓器及濾波參數(shù)

由于變頻器輸入額定電壓是380V，輸出電壓在0～380V范圍內(nèi)可調(diào)，本實驗設(shè)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(fù)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(guān)頻率，fs=4kHz；

f1取為fs。

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