逆变器加电感为什么电压会下降,逆变器电感越大越好吗

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-02 03:26:59

逆变器可以看做一个稳态工作点在变化的 buck 电路,所以建立小信号模型时候类似于 buck 电路,建模过程呢,简单说一下,首先将电网 Vg 看做一个扰动量,在建模时候不加考虑。先对储能元件(通常是电感和电容)列出微分方程,然后对微分方程中的变量(随着开关闭合 会变化的量)加入小信号扰动,然后化解方程,将不含微分因子项和微分因子乘积的项均去掉, 然后对剩下的部分做拉氏变换,就会得到小信号模型,将两个小信号模型方程(电容一个,电感一个)化解就会得到占空比到电感电流的传函或者占空比到电容电压的传函。那么单相并网 逆变器的占空比到电感电流的传函如下:

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看起来很简单是不是,呵呵!

其 bode 图如下:相角为-180 度时候,幅值仍然大于 0 分贝,因此系统不稳定;系统起始 相角为-90,如果使用純积分控制,则起始相角会变成-180,且没有响应的零点来拉回相角, 因此电流环调节器必须是带有一个零点、一个积分(起始幅值斜率为-40db/dec,可以提高低 频部分的增益,减小低频部分稳态误差)的环节,那么 PI 调节器就是这样的控制器。

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加入 PI 调节器后的开环 bode 图:在 mathcad 中动态调整 Kp、Ki 的值,保证在低频增 益足够高(穿越频率足够大)的情况下,使幅值穿越 0 分贝线时候相角值大于-180 度大约 20db 以上。这样系统即稳定又稳态误差又小。

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大家平时肯定也有经验,就是对交流信号控制的时候,总是不能完全跟踪,即输出与给定 是由静差的。这一点可以从 bode 图上看出来,在 50Hz 处,可以看到其增益是一个有限值, 根据我们前面所说,对某一频率信号实现无静差控制的条件是其开环增益在此频率点的增益为 无限大,比如一个带积分环节的传递函数,在 0HZ(即直流)处的增益就是无限大的。因此 PI 调节器可以对直流信号实现无静差控制。那么交流信号,通常频率为 50Hz,在此处的开环 增益往往不是无限大,因此通常调节器对交流信号往往是有差控制,这也是输出并网电流 THD 形成的一个原因。

为了解决在 50Hz 处增益的问题,现在很多人使用比例谐振调节器(PR),这个调节器在 谐振频率处可以使增益达到一个比较高的点。我先放上传递函数和 bode 图:

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