4b给出的滤波后的电压波形,在电压正半周“毛刺”的幅值较大,在电压负半周幅值相对较小,这主要是因在谐波电源的控制过程中,简化算法的各次谐波幅值和相位的取值是以变频器的输出频率为5Hz时的数据计算得出,故在变频器的输出频率变为1Hz时,谐波电源输出的各次谐波补偿信号的幅值和相位的误差变大,导致“毛刺”的幅值和宽度发生变化,电压波形中的频率约3kHz的谐波含量有所增加,体现在b的谐波分析中。6是变频器直流输出时,滤波前后的电压、电流波形比较。以往的有源滤波方法,因算法的限制,在直流输出的情况下,无法实现对输出电压的滤波。
以上仿真结果和谐波分析的比较可看出,使用谐波同步消除法控制谐波电源,可有效改善交-交变频器的输出波形,大幅度地消除或减少高次谐波的含量,进一步满足了交流励磁变速恒频发电机对励磁装置的要求。
结论谐波同步消除法是针对采用余弦交点法控制的交-交变频器而提出的,因余弦交点法在使用中可提前计算每一个晶闸管的导通时刻和导通时间,在此基础之上,谐波同步消除法才能得以实现。通过原理阐述和仿真分析谐波同步消除法具有以下特点:①可有效地消除交-交变频器输出电压中的谐波,改善电流波形;②在构造与近似锯齿波uΔ等效的电压波形时,考虑到的谐波次数越高(即n的取值越大),则滤波的效果越明显;③算法简单,特别是在使用简化后的公式计算时,不需要任何的谐波分析和计算过程,但仍可取得明显的滤波效果;④在其他有源滤波器的控制方法中,谐波补偿信号是根据采集到的上一个周期内的电压和电流数据而生成的,但是谐波同步消除法的谐波补偿信号的产生与此无关,只需已知下两个依次导通的晶闸管的导通时刻,故在交-交变频器输出变化频繁的场合,谐波同步消除法具有更好的适用性和实用性。
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