为保证温升试验的准确性，测试正弦电流必须稳定、精确。根据国家标准GB14048.2－94要求，长延时热脱扣试验的电流误差≤±2％，正弦波失真度
2 逆变电路控制系统的建模与分析
交流稳流逆变器的负载是纯阻性负载，增流变压器和负载可视为一等效电阻R。则逆变器输出滤波电感L、滤波电容C和R构成二阶振荡环节，其阻尼比为满载时R最大，ξ最小，系统最不稳定；而轻载时R变小，ξ变大，系统较易稳定；所以，闭环稳定性的设计主要考虑R较大时的情况。
本文中采用了带有电感电流瞬时值反馈的双环控制策略，这是因为电感电流等于电容电流与负载电流之和，一方面可对输出电压进行超前控制，以取得比较好的动态特性；另一方面电感电流中包含了负载电流，在输出负载极小的情况下，也能对输出电流进行有效控制[2][3]。稳流源逆变器的控制系统原理图如图2所示，由小信号模型获得的传递函数框图如图3所示。
由图3可知，系统的开环传递函数为
系统的闭环传递函数为
则开环系统的零、极点分布为
式中：R为等效负载电阻；
KiR为外环反馈系数；
KiL为内环反馈系数；
n为输出变压器原副边变比；
Km为全桥逆变电路放大系数；
Ka为内环比例补偿增益；
Kp＋1/τs为外环PI补偿传递函数。
计保证）时，此时等效负载电阻R较小，系统极点sp2,3分布在负实轴上，系统的根轨迹如图4所示
载R较大，系统极点sp2,3为一对共轭复数，系统根轨迹如图4所示（R3，R4对应的根轨迹）。根轨迹的渐近线
对于无电感电流瞬时值反馈的系统，其根轨迹如图5所示。可以看出，根轨迹以虚轴为渐近线趋向于±∝，相应在控制上必会引起输出电流的振荡，系统不易稳定。而引入电感电流反馈后，根轨迹如图4所示，系统的稳定性增强，动态性能也得以提高。
在不同负载条件下式（2）和式（3）对应的波特图分别如图6和图7所示。由图6可以看出，系统是稳定的，并且系统的相位余量>50°。由图7可以看出，系统的幅值响应接近1/KiR，在50Hz的频率处，输出电流和给定电流信号之间的相移几乎为零，因此，输出电流能很好地跟随参考信号。高的转折频率和宽的频带能保证系统具有良好的动态性能。
3 一些其它的设计考虑
作为电流源必须考虑输出开路的情况。由于本文中的交流稳流源实质上是一个电压型电流源，即通过快速调节输出电压来实现输出稳流。当输出开路时，输出电压会迅速上升到到直流母线电压附近，而不会像电流型电流源那样升得很高。尽管如此，负载开路时，输出电压仍会迅速上升，并引起输出电压以LC谐振频率进行振荡，这两者均会导致输出波形严重畸变；此外，当输出负载重新接上时会引起输出瞬态过流。因此，系统必须进行过压保护，当输出电压超过设定值时迅速切断逆变器输出。众所周知，在SPWM全桥逆变器中必然存在着直流偏磁，会导致铁心饱和，不仅加大了变压器的损耗，降低了效率，增大了噪声，严重时会导致励磁电流迅速增大，使功率开关管因过流而损坏。本文采用如图8所示的纠偏电路来抑制直流偏磁，即由LEM器件采样逆变输出滤波电感电流，检出直流电流分量，与零电压比较得到误差，积分后叠加到正弦给定上，实时校正变压器的直流偏磁。其优点在于与电感电流反馈共用一个检测器件，节省费用；当发生直流偏磁时，变压器励磁电流以指数规律迅速增大，比检测电压纠偏的方法灵敏。
4 实验结果
交流稳流逆变电源的规格和控制电路参数如表1所列。逆变器最大输出电流20A，经输出变压器增流后可达200A，以满足对低压电器的大电流测试要求。
图9～11显示了在不同等效负载电阻R及不同的输出电流条件下输出电流和输出电压的稳态波形。实验波形显示输出电流具有良好的正弦波形和较小的电流脉动，很好地跟随了参考信号。实验中测得在不同输出电流条件下电流误差不超过1％，电流总谐波失真度不超过3％，完全满足了低压电器长延时热脱扣实验对交流稳流逆变电源的性能要求。
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