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逆变器输出附加滤波器的作用


逆变器虽然能够完成DC-AC的变换,但是逆变器的输出电压和电流在幅值上总是离散的,例如电压型逆变器的输出电压就只有高电平、零和低电平三种形式,相对于需要幅值连续变化的交流负载来说,这种输出电压中所含谐波分量就明显太丰富了,由于负载对输出电压的失真度要求较严,即使采用SPWM调制,输出电压失真度往往高于允许值,因而需要进一步抑制谐波含量。

另外,CVCF电源输出基波频率往往是恒定的,因此在逆变输出和负载之间附加输出滤波器是消除多于高次谐波的主要手段。大部分高频开关工作的逆变器都使用滤波器来获得理想输出,交流电机一般是将电机的漏电抗作为滤波元件。滤波器的主要任务是尽可能地衰减谐波成分,同时不影响所需要的频谱成分的幅值和相位,理论上应该不存在能量损耗。

确定滤波转折频率:考虑最大设计负载,不影响最高频率的幅值和相位,同时在能够尽量衰减谐波幅值的前提下,转折频率应选择在最高输出频率和最低高频谐波频率之间,一般为两者的对数中点。

将逆变器的输出看做理想电压源,根据逆变电路的工作模式、开关频率和电流纹波的需要来确定滤波电感的大小,一般来说,开关频率越高、滤波电感越大,则开关电路的输出纹波电流就越小。

LC二阶滤波电路中,滤波器的参数与逆变器的特性及控制性能密切相关。一般来说,只要LC乘积一致,相对较大的滤波电感和相对较大的滤波电容对滤波器的幅频和相频稳态特性的影响是一致的,但是对于暂态特性、损耗的影响却不一样,必须严格设计。

 

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