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中看到,流入电网的电流基本接近正弦,略有脉动,与交流侧电压同相位。
图11功率因数计算环节
图12负载扰动时直流侧电压的波形
图11为功率计算环节,05s时的电路图得到有功功率为3448,无功功率01423(乘以比例系数后的值),计算后功率因数为09999。(3)抗扰性能分析04秒时负载变重,直流侧输出电压的响应情况如图12。直流电压有一个小的降落,约0075秒后又回到500V,达到了预期的抗扰性能,且实现了无差调节。
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(5)各次谐波含量分析
图13负载变化前交流输入电流的谐波分析图
图14负载变化前交流输入电流的谐波分析放大图
图13、14为负载变化前交流侧电流的谐波分析图。图中交流侧电流波形接近正弦,用FFT分析模块得THD为184,基波含量足够大,各次谐波的含量远小于基波。各次谐波局部放大后如图14。当载波比不同时,最大低次谐波的次数也不同。仿真中载波比为21,故21次附近的谐波含量很大。(6)负载变化对谐波的影响分析当负载变化时,交流侧电流也会相应的变化。04秒时负载变重,此时交流侧电流谐波分析如图15。
图15负载变小后交流输入电流的谐波分析图图
图16负载变化时的功率因数
由图15,负载变重后,电流总谐波畸变率THD减小到106,说明重载时,交流输入电流的THD更小。功率因数方面,不同负载时系统的有功、无功、功率因数仿真数据如下表:
表1功率因数随负载变化的试验数据负载空载40353025201512108有功W312293569459111115011743218277834024175无功var0487506019043470359903970436703160327029430246功率因数098803099794099895099948099965099969099989099993099996099998
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由图16可知:轻载时,功率因数较低;重载时,功率因数较高。(7)输入环节变化对谐波的影响分析交流侧电感的变化会引起流入电网的电流的变化。电感变小时,交流侧电流的谐波分析如图17。
图17电感为1mH时负载变化前交流电流谐波分析
图18输入环节变化时的功率因数
由图17看出交流侧电感变小后,交流侧电流的谐波增多,THD增大为1419。这证明了交流侧电感对电流谐波的抑制作用。同时,当电感变大时,整流器控制系统获得一定的阻尼特性,有利于控制系统的稳定运行。功率因数方面,输入环节电感不同时,有功、无功、功率因数仿真数据如下表:
表2功率因数随输入环节电感变化的试验数据电感mH12345678有功W2949286926752738r
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