Care sunt caracteristicile redresării puterii trifazate cu frecvență variabilă?
Sursele de alimentare cu frecvență variabilă sunt special concepute și fabricate pentru echipamente de import și export și corespund sistemelor de alimentare europene și americane. Ele pot fi utilizate ca sursă de energie pentru aparatele electrice de 60 Hz importate și liniile de producție și pot fi, de asemenea, utilizate ca un test pentru liniile de producție de produse electrice exportate.
Care sunt caracteristicile redresării puterii trifazate cu frecvență variabilă?
Intrarea sistemului de alimentare trifazat este o rețea trifazată cu trei fire 380V/50Hz AC, iar ieșirea este o rețea trifazată cu patru fire 0-500V, 60Hz AC, care poate fi împărțită în două părți: circuitul principal de conversie a puterii și circuitul de control. Pentru a îmbunătăți adaptabilitatea ieșirii trifazate la sarcina dezechilibrată, circuitul principal și circuitul de control al sursei de alimentare trifazate sunt proiectate în funcție de trei seturi de surse de alimentare monofazate independente. Circuitul principal adoptă structura AC-DC, inclusiv redresor, filtru DC, invertor, filtru AC și transformator. Printre acestea, partea AC-DC este un redresor în punte, care este pornit lent de un contactor AC și un condensator electrolitic și este filtrat pentru a obține un curent stabil. Rectificarea are următoarele caracteristici:
1. Când redresorul este pornit parțial, se folosește un contactor de curent alternativ pentru a oferi o pornire „ușoară” și pentru a reduce impactul asupra rețelei.
Partea invertorului DC-AC adoptă o structură de punte completă monofazată. Sistemele trifazate au trei seturi de invertoare monofazate identice care împart magistrala DC care formează miezul sursei de alimentare. Invertoarele folosesc IGBT-uri ca elemente de comutare. Folosind o frecvență de comutare IGBT mai mare, invertorul este controlat prin modulație sinusoidală a lățimii impulsului (SPWM), iar curentul continuu stabil este convertit într-o ieșire de curent alternativ modulată pe lățime de impuls. Frecvența fundamentală a curentului alternativ este puterea de ieșire dorită. Unda de modulare a lățimii impulsului de ieșire de la invertor este filtrată de circuitul de filtru de ieșire LC, iar curentul de undă sinusoidală AC este ieșit. Ieșirile celor trei circuite invertoare monofazate diferă între ele cu 120 de grade electrice. Ele sunt independente electric unul de celălalt pe partea primară a transformatorului și conectate într-o configurație în stea pe partea secundară a transformatorului pentru a furniza puterea de curent alternativ trifazată necesară.
Pentru a îmbunătăți compatibilitatea electromagnetică, conectați filtrele de zgomot la intrarea și ieșirea sursei de alimentare.
Circuitul de control este compus din monitorizare centrală inteligentă, control monofazat al tensiunii și formei de undă, control al invertorului IGBT, detectarea ieșirii, detectarea și protecția defecțiunilor, interfața de afișare a funcționării, sursa de alimentare de control și alte părți pentru a finaliza controlul frecvenței de ieșire, tensiunii și formă de undă. Controlul sistemului de alimentare, diagnosticarea și protecția defecțiunilor sistemului, funcționarea și starea și alte funcții. Printre acestea, controlul tensiunii și al formei de undă a ieșirii monofazate utilizează trei comenzi monofazate independente, astfel încât fiecare fază a sursei de alimentare trifazate poate fi utilizată independent ca sursă de alimentare monofazată și este aplicabilă oricărui singur -alimentare de fază. Încărcare finală. Acest lucru îmbunătățește adaptabilitatea la sarcină a unității de alimentare.
2. Circuit de protecție și curent de antrenare IGBT
Circuitele de control și protecție ale IGBT-urilor sunt proiectate pentru punți cu invertor monofazate. Circuitul de control și protecție constă dintr-o placă de circuit imprimat echipată cu o punte invertor monofazat și un răcitor pentru a forma un modul de unitate invertor monofazat. Circuitul de control ia ca nucleu modulul de control integrat M57962 al Mitsubishi Corporation din Japonia. M57962 este un circuit de control dedicat pentru modulele IGBT care poate controla componente de până la 400A/1200V. Circuitul are o izolare optocupler rapidă în interior, potrivită pentru operarea de comutare de înaltă frecvență în jur de 20 kHz și are o funcție internă de protecție la supracurent. Circuitul de control utilizează sursa de alimentare duală de plus 15 V / -10 V pentru a îmbunătăți capacitatea de suprimare a interferențelor.
Etapa frontală a circuitului de comandă este un circuit de procesare a semnalului PWM. După ce semnalul PWM cu un singur canal transmis de circuitul de control este modelat și inversat de un comparator de tensiune, două semnale de 180 de grade diferite sunt folosite ca semnale de control pentru brațele puntei superioare și inferioare. Semnalul trece prin circuitul zonei moarte, iar marginea sa ascendentă este întârziată cu 3-4μs pentru a se asigura că zonele moarte ale brațului de punte superior și ale brațului de punte inferior nu sunt mai mici de 3μs, apoi sunt trimise către circuitul de control.
Această protecție la supracurent a sursei de alimentare folosește o schemă de protecție dublă la supracurent care combină protecția online cu protecția centralizată pentru tuburi și brațe de punte. Protectia online cu tub este completata de circuitul intern de protectie M57962. Circuitul central de protecție folosește senzorul de curent HL cu viteză de răspuns extrem de rapidă pentru a detecta curentul circuitului intermediar. Dacă circuitul depășește pragul setat, circuitul de protecție blochează semnalele de control ale tuturor IGBT-urilor punții inverse. Protectoarele de supratensiune folosesc o magistrală de curent continuu în paralel cu un condensator neinductiv pentru a absorbi vârfurile de tensiune în timpul comutării. Pentru vârful de tensiune generat de curentul mare în timpul procesului de protecție la supracurent, scurtarea liniei de curent continuu pentru a reduce inductanța distribuită, reducerea corectă a pragului de protecție și creșterea capacității de absorbție pot rezolva această problemă. În plus, placa de driver este echipată cu două dispozitive de protecție pentru a preveni supraîncălzirea unității de alimentare și protecția la subtensiune a circuitului intermediar.
3. Circuit de control
Sursa de alimentare folosește trei faze și este independentă de controlul ieșirii și sistemul central de monitorizare. Este format din trei seturi de circuite de control monofazate și un set de circuite centrale de monitorizare. Circuitul de control monofazat completează controlul frecvenței, tensiunii și formei de undă. Circuitul central de monitorizare completează setarea tensiunii și frecvenței de ieșire, fiecare unitate funcțională a sistemului de alimentare, panoul de control și controlul logic I/O, detectarea erorilor și afișarea. Tensiunea este setată ca mărime analogică, iar frecvența este setată ca semnal stroboscopic de zeci de adrese. Semnalele de configurare, semnalele logice de control și protecție și sursa de alimentare de control formează magistrala de semnal a sistemului. Trei seturi de circuite de control monofazate, circuit de monitorizare centralizat și circuit de alimentare sunt integrate într-unul singur.
1) Circuit de control trifazat
Controlul formei de undă vizează o ieșire de tensiune monofazată și utilizează o schemă de control cu două bucle cu o buclă de curent interioară. În sistemul de formă de undă de tensiune compus din două bucle de control, bucla de curent este bucla interioară, obiectul controlat al acestei bucle este curentul Ic al condensatorului de filtru, bucla de control a formei de undă de tensiune este în afara buclei de curent, iar această buclă afectează valoarea instantanee a tensiunii de ieșire. Controlul se efectuează astfel încât tensiunea de ieșire și curentul condensatorului filtrului să fie detectate și modelate de circuitul de detectare și apoi trimise direct către bucla de formă de undă în comparație cu bucla standard de undă sinusoidală și de formă de undă, iar pulsul de control PWM este generat după reglarea buclei duble.
Generarea de undă sinusoidală standard utilizează o metodă tipică de tabel de căutare pentru adresare și căutare de tabel. Datele sinusoidale standard sunt stocate în EPROM, iar EPROM-ul este controlat în funcție de secvența de frecvență de ieșire, iar ieșirea digitală sinusoidală a EPROM-ului este convertită într-un semnal analog de un convertor D/A. . Cantitatea analogică are polaritate pozitivă și este deplasată în jos simetric de circuitul amplificatorului operațional. După ce condensatorul este blocat, este emis un semnal standard sinusoidal.
Controlul tensiunii este realizat prin configurarea Billy cu control în buclă închisă. Semnalul de tensiune de ieșire AC trimis de circuitul de detectare devine o variabilă de feedback DC reglabilă după ajustarea amplitudinii, schimbul de valori absolute și circuitul de filtru activ. În comparație cu semnalul de feedback, abaterea este trimisă la controlerul proporțional, iar după ce a fost amplificată de către controler, este trimisă la amplitudinea standard a undei sinusoidale, astfel încât valoarea medie a tensiunii de ieșire să rămână constantă și ieșirea să fie stabilă.
Controlul frecvenței este un control printr-o setare standard a undei sinusoidale. Capacitatea de stocare a unui ciclu de date sinusoidale standard este de 1024 de octeți, frecvența undei sinusoidale standard corespunde frecvenței nominale de ieșire la 60 Hz, iar frecvența semnalului stroboscop al adresei EPROM ar trebui să fie de 409,6 kHz. Oscilatorul cu cristal este folosit pentru a împărți frecvența pentru a obține semnalul, astfel încât frecvența de ieșire să fie precisă și stabilă, iar performanța să fie bine garantată. Circuitul dedicat de modulație a frecvenței poate fi setat la un interval de frecvență de 45-60Hz. În cele trei grupuri de circuite de control monofazate, datele sinusoidale standard stocate în EPROM diferă de i cu 120 de grade electrice.
2) Circuit central de monitorizare
Circuitul constă dintr-un microcontroler de 16-bit 80C196 ca nucleu. Utilizează interfața de conversie A/D a canalului 8-din CPU pentru a finaliza detectarea cantității analogice, utilizează CPU-ul extern și întreruperile PIO pentru a finaliza detectarea erorilor și logica de funcționare, iar panoul de control pentru a indica controlul. Protecția la supratensiune la intrare și la ieșire și protecția la suprasarcină la ieșire sunt implementate în software.
Circuitul de detectare este alcătuit din trei părți: detectarea tensiunii de ieșire, detectarea curentului de ieșire și detectarea curentului condensatorului de filtru. Pentru a îmbunătăți viteza de control a bucșei și a asigura calitatea puterii, elementul de detectare conectat la bucșă folosește senzorul de echilibru magnetic HL, iar toate semnalele de detectare sunt izolate electric de circuitul principal de control.
