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三相变频电源整流有什么特征?

2021-03-05 10:14 行业新闻 已读

  变频电源是专门为进出口设备设计和制造的,它们对应于欧洲和美国的电源系统。它们可以用作进口60Hz电器和生产线的电源,也可以用作出口电气产品的生产线的测试。

三相变频电源整流有什么特征?

  三相电源系统的输入是三相三线380V/50Hz交流网络,输出是三相四线0-500V,60Hz交流电,可以分为两部分:主电源转换电路和控制电路。为了提高三相输出对不平衡负载的适应性,根据三套独立的单相电源设计了三相电源的主电路和控制电路。主电路采用交直流结构,包括整流器,直流滤波器,逆变器,交流滤波器和变压器。其中,交-直部分是一个桥式整流器,它由交流接触器和电解电容器缓慢启动,进行滤波以得到稳定的电流。整流具有以下特征:

  1、整流器部分启动时,使用交流接触器提供“软”启动并减少对电网的影响。

  DC-AC逆变器部分采用单相全桥结构。三相系统具有三套相同的单相逆变器,它们共享构成电源核心的直流母线。逆变器使用IGBT作为开关元件。使用更高的IGBT开关频率,逆变器由正弦脉冲宽度调制(SPWM)控制,稳定的直流电被转换成脉冲宽度调制的交流电输出。交流电的基本频率是所需的输出功率。从逆变器输出的脉宽调制波由LC输出滤波电路滤波后,输出交流正弦波电流。三个单相逆变器电路的输出彼此相差120电度。它们在变压器的初级侧彼此电气独立,并以星形配置连接在变压器的次级侧,以便输出所需的三相交流电。

  为了提高电磁兼容性,将噪声滤波器连接到电源的输入和输出端。

  控制电路由智能中央监控,单相电压和波形控制,IGBT逆变器控制,输出检测,故障检测和保护,操作显示界面,控制电源等部分组成,以完成输出频率,电压和波形的控制。供电系统控制,系统故障诊断与保护,运行与状态等功能。其中,单相输出的电压和波形控制使用三个独立的单相控制,因此,三相电源的每一相都可以独立用作单相电源,并适用于任何单相电源。结束负载。这提高了电源单元的负载适应性。

  2、IGBT驱动电流和保护电路

  IGBT的控制和保护电路设计用于单相逆变器电桥。控制和保护电路由配备有单相逆变器桥和冷却器的印刷电路板组成,以形成单相逆变器单元模块。控制电路以日本三菱公司的集成控制模块M57962为核心。 M57962是用于IGBT模块的专用控制电路,可以控制高达400A / 1200V的组件。该电路内部具有快速的光耦合器隔离,适合于20 kHz左右的高频开关操作,并具有内部过流保护功能。控制电路使用+15 V / -10 V的双电源来提高干扰抑制能力。

  驱动电路的前级是PWM信号处理电路。在由控制电路发送的单通道PWM信号由电压比较器整形和反相后,两个互不相同的180°信号被用作上桥臂和下桥臂的控制信号。信号经过死区电路,其上升沿延迟3-4μs,以确保上桥臂和下桥臂的死区不少于3μs,然后将它们发送到控制电路。

  此电源过电流保护使用双重过电流保护方案,该方案将在线保护与电子管和桥臂的集中保护相结合。带管的在线保护由内部保护电路M57962完成。中央保护电路使用具有极快响应速度的HL电流传感器来检测中间电路电流。如果电路超过设置的阈值,则保护电路会阻止反向桥的所有IGBT的控制信号。电涌保护器使用与无感电容器并联的DC总线来吸收开关过程中的电压尖峰。对于过电流保护过程中大电流产生的电压尖峰,缩短直流线路,以减小分布电感,适当降低保护阈值,增加吸收能力等方法可以解决该问题。此外,驱动板还配备了两个保护装置,以防止电源装置过热和中间电路欠压保护。

  3、控制电路

  该电源使用三相,独立于输出的控制和中央监控系统。它由三套单相控制电路和一套中央监控电路组成。单相控制电路完成频率,电压和波形控制。中央监视电路完成输出电压和频率,电源系统的每个功能单元,控制面板以及I / O逻辑控制,错误检测和显示的设置。电压设置为模拟量,频率设置为十位地址选通信号。设置信号,控制和保护逻辑信号以及控制电源形成该系统的信号总线。三套单相控制电路,集中监控电路和电源该电路合为一体。

  1)三相控制电路

  波形控制的目标是单相电压输出,并使用带有内部电流环路的两环路控制方案。在由两个控制回路组成的电压波形系统中,电流回路是内部回路,该回路的受控对象是滤波电容器的电流Ic,电压波形控制回路在电流回路之外,并且该回路影响输出电压的瞬时值。进行控制,以使输出电压和滤波电容器电流被检测电路检测和整形,然后与标准正弦波和波形环相比直接发送到波形环,在双环调整后生成PWM控制脉冲。

  标准正弦波生成使用典型的查找表方法进行寻址查表方式,标准正弦数据存储在EPROM中,根据输出频率序列控制EPROM,并将EPROM的正弦数字输出转换为模拟信号由D/A转换器组成。模拟量具有正极性,并由运算放大器电路对称地向下移动。电容器阻塞后,输出正弦标准信号。

  电压控制通过带有闭环控制的比利设置来执行。检测电路发送的交流输出电压信号经过幅度调整,绝对值交换和有源滤波电路后,成为可调的直流反馈变量。与反馈信号相比,偏差被发送到比例控制器,并且在被控制器放大之后,被发送到标准正弦波幅度,从而使输出电压的平均值保持恒定并且输出稳定。

  频率控制是通过标准正弦波设置进行的控制。标准正弦数据的一个周期的存储容量为1024字节,标准正弦波的频率对应于60 Hz时的标称输出频率,EPROM地址选通信号的频率应为409.6kHz。使用晶体振荡器分频来获取信号,以使输出频率准确稳定,性能得到很好的保证,专用的频率调制电路,频率范围可设置为45-60Hz。在三组单相控制电路中,存储在EPROM中的标准正弦曲线数据与i相差120电度。

  2)中央监控电路

  该电路由一个16位的80C196单片机作为核心。它使用CPU中的8通道A/D转换接口来完成模拟量检测,使用外部CPU和PIO中断来完成错误检测和操作逻辑以及控制面板来指示控制。在软件中实现了输入和输出的过压保护以及输出的过载保护。

  检测电路由三部分组成:输出电压检测,输出电流检测和滤波电容器电流检测。为了提高轴衬的控制速度并确保电源质量,与轴衬相连的传感元件使用HL磁平衡传感器,所有检测信号都与主控制电路电气隔离。

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