多变换器运载工具电力电子系统中的大部分电力电子变换器,当其严格调节时就演变成恒功率负载。事实上,多变换器系统中负载有成为恒功率负载的趋势。另一方面,电动机、调节器、电力电子变换器等负载必须通过控制才能获得恒功率输出。若忽略驱动系统的损耗,假设效率为100%,那么输出功率就等于输入功率,而且输出功率是恒定的。因此,输入功率也是恒定的。相应地,系统中负载就呈现恒功率特性。
图12-3所示的恒功率负载例子是驱动电动机的DC/AC逆变器,当旋转负载的转矩—转速特性为单调曲线时,其转速是严格调节的。单调转矩—转速特性最简单的形式是转矩和转速之间是线性关系。图12-3中,控制器严格调节转速,因此转速(ω)总是恒定的。因为旋转负载有单调的转矩—转速特性,对于每一个转速,都有惟一的转矩与其对应。相应地,对于恒转速(ω),转矩(T)是恒定的、功率(转速乘转矩)也是恒定的。如果假设驱动系统效率亦不变,旋转负载是恒功率,则DC/AC逆变器的输入功率亦不变。因此,DC/AC逆变器对于电力系统而言呈现恒功率负载特征。
图12-3 表示恒功率负载特性的DC/AC逆变器
图12-4为另一恒功率负载例子。它是一台供电给电负载的DC/DC变换器,当电压随电流单调变化时,电压精确调节。这种负载最简单形式就是电阻负载,其电流电压为线性关系。
在恒功率负载中,尽管阻抗的瞬时值是正的(V/I>0),阻抗增量却是负的(dV/dI<0)。事实上,恒功率负载具有负阻抗特性,这样的特性会影响电能质量和多变换器系统的稳定性。图12-5描述了恒功率负载的负阻抗特性。多变换器系统中恒功率负载的影响将在下节介绍。(www.xing528.com)
图12-4 表示恒功率负载特性的DC/DC调压器
图12-5 恒功率负载的负阻抗特性
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