三相PWM整流器带H桥负载实验优化

如前所述，三相PWM整流器带电阻负载的动态性能指标和稳态响应都取得了较好的效果，在此基础上，可对三相PWM整流器带H桥负载进行实验。实验样机参数为

网侧线电压有效值：140V；

母线电压给定值：230V；

输入电抗器电感值：2.55mH；

母线电容值：2200μF；

PWM整流器开关频率：2kHz；

H桥逆变器开关频率：2kHz；

输出频率：50Hz；

阻感负载：R=3Ω，L=5mH。

为了进一步验证5.3.1节传统VOC控制策略下母线电压引入低通滤波器对网侧电流的影响，进行了下面两组实验作为对照。

1.母线电压未加低通滤波器实验

图7-43为在上述参数条件下，三相PWM整流器带H桥负母线电压未加低通滤波器时母线电压和网侧A相电流波形。由实验波形可见，母线电压在给定值230V左右波动，其波动频率为2ω_o=100Hz；网侧a相电流为15.1A，与计算值相一致，基本维持平稳。

图7-44为母线电压未加低通滤波器时网侧电流快速傅里叶变换（FFT）分析，由实验波形可见，电流中主要引入的谐波分量为ω_s-2ω_o=50Hz和ω_s+2ω_o=150Hz。(www.xing528.com)

图7-43 传统VOC策略母线电压未加低通滤波器实验波形

图7-44 传统VOC策略母线电压未加低通滤波器网侧电流FFT实验波形

2.母线电压加低通滤波器实验（截止频率5Hz）

图7-45为在与上述母线电压未加低通滤波器实验相同参数条件下，母线电压经过截止频率为5Hz的低通滤波器时母线电压和网侧a相电流波形。由实验波形可见，母线电压在给定值230V左右波动，其波动频率为2ω_o=100Hz；网侧a相电流为15.1A，与计算值相一致，电流波形明显优于未加低通滤波器时的电流波形。

图7-45 传统VOC策略母线电压加低通滤波实验波形

图7-46为母线电压加低通滤波器时网侧电流FFT分析，由实验波形可见，电流中主要引入的谐波分量为ω_s-2ω_o=50Hz和ω_s+2ω_o=150Hz。

图7-46 传统VOC策略母线电压加低通滤波器网侧电流FFT实验波形

对比相同条件下，母线电压未加低通滤波器与加低通滤波器可以发现电流波形中都引入了ω_s-2ω_o=50Hz和ω_s+2ω_o=150Hz两个频率的电流分量，其中未加低通滤波器时50Hz与150Hz分量明显高于加低通滤波器时谐波含量，电流正弦度后者明显优于前者，从而验证了前面的仿真分析。