的尋找 最優(yōu)的載波頻率的點(diǎn)，充分抑制并聯(lián)電容投入后對(duì)諧波放大及諧振產(chǎn)生的系統(tǒng)的危害。
【附圖說(shuō)明】
[0043] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0044]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的PWM整流變頻系統(tǒng)中載波頻率計(jì)算方法的流程圖；
[0045]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的三角載波調(diào)制圖；
[0046] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的PWM變頻系統(tǒng)的主電路拓?fù)鋱D；
[0047] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的電流諧波等效電路圖；
[0048] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的電壓諧波等效電路圖；
[0049] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的PWM整流變頻系統(tǒng)中載波頻率計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 本發(fā)明的核心是提供一種PWM整流變頻系統(tǒng)中載波頻率計(jì)算方法，該方法能夠使 得PWM整流變頻系統(tǒng)的諧波成份可控，遠(yuǎn)離并聯(lián)電容與短路阻抗共同作用可放大的諧波次 數(shù)，抑制諧振產(chǎn)生的頻率點(diǎn)，抑制并聯(lián)補(bǔ)償電容接入后對(duì)系統(tǒng)的影響，保證系統(tǒng)的安全。
[0051] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0052] 請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的PWM整流變頻系統(tǒng)中載波頻率計(jì)算方法的 流程圖，該方法可以包括：
[0053] 步驟slOO、按照預(yù)定載波頻率公式計(jì)算初始載波頻率；
[0054] 其中，第一：分析三角載波產(chǎn)生的調(diào)制波的諧波
[0055] 為了分析載波頻率對(duì)系統(tǒng)的影響，主要是進(jìn)行輸出調(diào)制波的傅里葉分析，根據(jù)傅 里葉變仆,???公.杯柄·的r計(jì)亦涵撒fmπτι;ι丟芫成諧波分量之和。
[0056]
[0057] 由于輸出的調(diào)制波形中，包含了 2種角頻率，令：x= =ω。!：，其中ω。為載 波頻率，為調(diào)制基波頻率。因此，對(duì)于由x，y共同作用的函數(shù)，采用二維傅里葉分析方 法，可以寫出其傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式子：
[0058]

[0059] 其中m為載波的諧波含量，η為基波的諧波含量，m從0到正無(wú)窮，η從負(fù)無(wú)窮到正 無(wú)窮；
[0060]
[0061]
[0062] 對(duì)于一種規(guī)則的三角波載波的調(diào)制函數(shù)，請(qǐng)參考圖2,圖2三角載波調(diào)制圖，是一 個(gè)正弦波形與三角波載波比較產(chǎn)生調(diào)制的原理圖，其傅里葉函數(shù)可以簡(jiǎn)化為如下式所示：
[0063]
[0064] 上式中，Μ代表調(diào)制深度，表示一個(gè)周期內(nèi)有效的矢量長(zhǎng)度，一般在SVPWM調(diào)制中
L006b」 田上還公式，口」以甘不/T卯卜結(jié)財(cái)：
[0066] 1、不含有基波整數(shù)倍次的諧波，即低次諧波含量較低。
[0067] 2、主要諧波成份位于載波及兩倍載波頻率的周圍的邊頻帶，頻域較高，主要頻帶 為mih2，mi!i4,2mi!il，2mi!i3,2mi!i5〇 [0068] 3、不存在基波3倍頻的諧波成份。
[0069] 4、調(diào)制深度的增加基波含量增多，諧波分量降低。
[0070] 第二：并聯(lián)補(bǔ)償電容對(duì)系統(tǒng)諧波的影響
[0071] (1)并聯(lián)電容器組對(duì)諧波電流的放大作用
[0072] 請(qǐng)參照?qǐng)D3,圖4,其中，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的PWM變頻系統(tǒng)的主電路拓?fù)?圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的電流諧波等效電路圖；忽略電阻、其它阻抗負(fù)載變壓器阻抗 >>Xs忽略回路其它阻抗。因此，流入系統(tǒng)的諧波電流Isn和電容電流Im分別為：
[0073] 一4'
--C .
[0074] 為了能較好地反映諧波放大情況，以1"為基準(zhǔn)引入諧波電流放大倍數(shù)Km，Ksn、In、
[0076] (1)β= 1 時(shí)，1_β= 0 ;諧波次藝
Kcn=°°；Ksn=°°,Icn=00.Isn ;即電容器與系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振，諧波電流放大達(dá)到最大值；此時(shí)在電容器支路形成 過(guò)電流及過(guò)電壓Uh，危及電容器和供電系統(tǒng)安全。
[0077]⑵β= 0 時(shí)，1_β= 1 ;Kcn= 1;Ksn= 0,Icn=In，Isn= 0,這說(shuō)明諧波電流全部 經(jīng)電容器支路流回而不進(jìn)入系統(tǒng)，相當(dāng)于產(chǎn)生了一個(gè)n次諧波的濾波器。
[0078](3)β= 2 時(shí)
=_1;Ksn= 2;Icn=_In，Isn= 21 ";此時(shí)電谷 器支路為容性支路，產(chǎn)生1倍的1"注入系統(tǒng)，使系統(tǒng)注入21 n實(shí)際上相當(dāng)于放大了諧波電 流。
[0079] (4)β=0·5 _
η= 2;Ksn= -1，Icn= 21n，Isn=-Iη;此時(shí)諧 波激發(fā)供電網(wǎng)產(chǎn)生1倍In與諧波一同注入電容器支路，使電容器支路形成一個(gè)較高的諧 波電壓。
[0080] 對(duì)于電容器組對(duì)諧波的放大作用可以用1(。"，1^與β關(guān)系曲線圖來(lái)描述，結(jié)果可以 得到na<η<nb區(qū)為使諧波電流嚴(yán)重放大區(qū)。
[0081] ⑵并聯(lián)電容器組對(duì)諧波電壓的放大作用
[0082] 請(qǐng)參考圖5,圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的電壓諧波等效電路圖；在配置PWM可控整 流系統(tǒng)中，可以認(rèn)為電壓諧波主要由整流控制單元產(chǎn)生，當(dāng)成諧波源，電網(wǎng)供電的諧波可以 忽略，因此上述諧波電路變?yōu)槿鐖D5,為了分析電容支路對(duì)諧波電壓的放大作用引入諧波電 壓放大倍數(shù)kun，定義代表電容上諧波電壓與諧波源比值，其公式如下所示，假設(shè)： ^ ^
^ ^ li----------工 A.,丨
[0084] 當(dāng)α=1時(shí)
丨1Jkun=°° ;系統(tǒng)出現(xiàn)并聯(lián)諧振，1^=°°，電容支 路出現(xiàn)諧振過(guò)電壓，危機(jī)供電網(wǎng)和電容及其它設(shè)備安全。
[0085] 因此，可見(jiàn)，當(dāng)系統(tǒng)的參數(shù)匹配不合理，情況時(shí)，不僅會(huì)產(chǎn)生電流、電壓的并聯(lián)諧 振，并且會(huì)使電容器內(nèi)吸收的諧波電流放大，諧波電壓放大，一旦諧波電流、諧波電壓超出 并聯(lián)電容器的使用標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)導(dǎo)致電容器的燒毀及損壞。
[0086] 根據(jù)上述描述，如果需要避開(kāi)電容對(duì)系統(tǒng)諧波的影響，必須滿足β辛1，β辛2， β辛0. 5，α辛1四個(gè)條件。
[0087] 根據(jù)系統(tǒng)中的已知的變壓器的短路阻抗補(bǔ)償電容值，可以反推此時(shí)的諧波值，因 此，如果想抑制并聯(lián)電容對(duì)諧波的影響，必須系統(tǒng)中不包含下述諧波值：
[0088]
[0089] 因此，由上式子的比較可以知道：η2<η4<η'η3
[0090] 如果想要避開(kāi)電容對(duì)諧波的影響，必須滿足如下原則：
[0091] (1)系統(tǒng)存在的諧波次數(shù)小于電容放大的諧波的最小條件η<η2;
[0092] (2)系統(tǒng)存在的諧波次數(shù)大于電容放大的諧波的最大條件η>η3;
[0093] 假如系統(tǒng)的載波頻率為f。，基波頻率為f。，Ν=f。/%根據(jù)前面的載波諧波分析，主 要諧波次數(shù)集中在：N±2，N±4, 2N± 1，2N±3, 2N±5 ;