Jaké jsou vlastnosti třífázového usměrňovače s proměnnou frekvencí?
Zdroje s proměnnou frekvencí jsou speciálně navrženy a vyrobeny pro importní a exportní zařízení a odpovídají evropským a americkým napájecím systémům. Mohou být použity jako zdroj energie pro importované 60Hz elektrospotřebiče a výrobní linky a mohou být také použity jako test pro výrobní linky exportovaných elektrických výrobků.
Jaké jsou vlastnosti třífázového usměrňovače s proměnnou frekvencí?
Vstupem třífázového napájecího systému je třífázová třívodičová síť 380V/50Hz AC a výstupem je třífázová čtyřvodičová 0-500V, 60Hz AC, kterou lze rozdělit na dvě části: hlavní obvod přeměny energie a řídicí obvod. Pro zlepšení adaptability třífázového výstupu na nesymetrickou zátěž je hlavní obvod a řídicí obvod třífázového zdroje navržen podle tří sad nezávislých jednofázových napájecích zdrojů. Hlavní obvod využívá strukturu AC-DC, včetně usměrňovače, DC filtru, invertoru, AC filtru a transformátoru. Mezi nimi je AC-DC část můstkový usměrňovač, který se pomalu spouští střídavým stykačem a elektrolytickým kondenzátorem a je filtrován, aby se získal stabilní proud. Rektifikace má následující vlastnosti:
1. Když je usměrňovač částečně spuštěn, použije se střídavý stykač, který zajistí "měkký" start a sníží dopad na síť.
Část DC-AC měniče využívá jednofázovou strukturu plného můstku. Třífázové systémy mají tři sady identických jednofázových měničů, které sdílejí stejnosměrnou sběrnici, která tvoří jádro napájecího zdroje. Střídače používají IGBT jako spínací prvky. Při použití vyšší spínací frekvence IGBT je střídač řízen sinusovou pulzní šířkovou modulací (SPWM) a stabilní stejnosměrný proud je převáděn na výstup střídavého proudu s modulovanou šířkou pulzu. Základní frekvence střídavého proudu je požadovaný výstupní výkon. Výstup vlny modulace šířky pulzu z měniče je filtrován obvodem výstupního filtru LC a na výstupu je střídavý sinusový proud. Výstupy tří jednofázových invertorových obvodů se od sebe liší o 120 elektrických stupňů. Na primární straně transformátoru jsou na sobě elektricky nezávislé a na sekundární straně transformátoru jsou zapojeny do hvězdy, aby poskytovaly požadovaný třífázový střídavý výkon.
Pro zlepšení elektromagnetické kompatibility připojte ke vstupu a výstupu napájecího zdroje odrušovací filtry.
Řídicí obvod se skládá z inteligentního centrálního monitorování, jednofázového řízení napětí a průběhu, řízení IGBT invertoru, detekce výstupu, detekce chyb a ochrany, rozhraní pro zobrazení provozu, řídicí napájecí zdroj a další části pro dokončení řízení výstupní frekvence, napětí a průběh. Řízení napájecího systému, diagnostika a ochrana systémových poruch, provoz a stav a další funkce. Mezi nimi řízení napětí a průběhu jednofázového výstupu využívá tři nezávislé jednofázové ovladače, takže každá fáze třífázového napájecího zdroje může být nezávisle použita jako jednofázový napájecí zdroj a je použitelná pro jakýkoli jednotlivý -fázové napájení. Konec zatížení. To zlepšuje přizpůsobivost zátěže napájecí jednotky.
2. IGBT proudový a ochranný obvod
Řídicí a ochranné obvody IGBT jsou určeny pro jednofázové invertorové můstky. Řídicí a ochranný obvod tvoří deska s plošnými spoji vybavená jednofázovým invertorovým můstkem a chladičem tvořícím modul jednofázové invertorové jednotky. Jádrem řídicího obvodu je integrovaný řídicí modul M57962 japonské korporace Mitsubishi. M57962 je vyhrazený řídicí obvod pro moduly IGBT, který může ovládat komponenty až do 400A/1200V. Obvod má uvnitř rychlou izolaci optočlenu, vhodnou pro vysokofrekvenční spínání kolem 20 kHz a má vnitřní nadproudovou ochranu. Řídicí obvod používá plus 15 V / -10 V duální napájecí zdroj pro zlepšení schopnosti potlačení rušení.
Předním stupněm budicího obvodu je obvod zpracování signálu PWM. Poté, co je jednokanálový PWM signál vysílaný řídicím obvodem tvarován a invertován napěťovým komparátorem, jsou jako řídicí signály pro horní a dolní rameno můstku použity dva vzájemně odlišné signály o 180 stupních. Signál prochází obvodem mrtvé zóny a jeho náběžná hrana je zpožděna o 3-4μs, aby bylo zajištěno, že mrtvé zóny horního ramene můstku a dolního můstku nejsou menší než 3 μs, a poté jsou odeslány do řídicí obvod.
Tato nadproudová ochrana napájecího zdroje využívá schéma duální nadproudové ochrany, které kombinuje online ochranu s centralizovanou ochranou pro elektronky a ramena můstku. Online ochrana s elektronkou je doplněna vnitřním ochranným obvodem M57962. Obvod centrální ochrany využívá k detekci proudu meziobvodu proudový snímač HL s extrémně rychlou odezvou. Pokud obvod překročí nastavenou prahovou hodnotu, ochranný obvod zablokuje řídicí signály všech IGBT reverzního můstku. Přepěťové ochrany využívají stejnosměrnou sběrnici paralelně s neindukčním kondenzátorem pro pohlcování napěťových špiček při spínání. Pro napěťovou špičku generovanou velkým proudem během procesu nadproudové ochrany může tento problém vyřešit zkrácení stejnosměrného vedení pro snížení distribuované indukčnosti, náležité snížení prahu ochrany a zvýšení absorpční kapacity. Kromě toho je deska ovladače vybavena dvěma ochrannými zařízeními proti přehřátí napájecí jednotky a podpěťovou ochranou meziobvodu.
3. Ovládací obvod
Napájecí zdroj využívá tři fáze a je nezávislý na výstupním řídicím a centrálním monitorovacím systému. Skládá se ze tří sad jednofázových řídicích obvodů a sady centrálních monitorovacích obvodů. Jednofázový řídicí obvod dokončuje řízení frekvence, napětí a průběhu. Centrální monitorovací obvod doplňuje nastavení výstupního napětí a frekvence, každé funkční jednotky napájecího systému, ovládacího panelu a řízení I/O logiky, detekci chyb a zobrazení. Napětí je nastaveno jako analogová veličina a frekvence je nastavena jako zábleskový signál s desítkami adres. Nastavovací signály, řídicí a ochranné logické signály a řídicí napájení tvoří signálovou sběrnici systému. Tři sady jednofázových řídicích obvodů, centralizovaného monitorovacího obvodu a napájecího obvodu jsou integrovány do jedné.
1) Třífázový řídicí obvod
Řízení tvaru vlny se zaměřuje na jednofázový napěťový výstup a používá schéma řízení se dvěma smyčkami s vnitřní proudovou smyčkou. V systému napěťového průběhu složeného ze dvou regulačních smyček je proudová smyčka vnitřní smyčkou, řízeným objektem této smyčky je proud Ic filtračního kondenzátoru, regulační smyčka napěťového průběhu je mimo proudovou smyčku a tato smyčka ovlivňuje okamžitá hodnota výstupního napětí. Řízení se provádí tak, že výstupní napětí a proud filtračního kondenzátoru jsou detekovány a tvarovány detekčním obvodem a poté odeslány přímo do smyčky tvaru vlny ve srovnání se standardní sinusovou vlnou a smyčkou tvaru vlny a řídicí impuls PWM je generován po nastavení dvojité smyčky.
Standardní generování sinusových vln používá pro adresování a vyhledávání v tabulce typickou metodu vyhledávací tabulky. Standardní sinusová data jsou uložena v EPROM a EPROM je řízena podle sekvence výstupní frekvence a sinusový digitální výstup EPROM je převeden na analogový signál pomocí D/A převodníku. . Analogová veličina má kladnou polaritu a je symetricky posunuta dolů obvodem operačního zesilovače. Po zablokování kondenzátoru je na výstupu standardní sinusový signál.
Řízení napětí se provádí pomocí Billyho nastavení s řízením v uzavřené smyčce. Signál výstupního střídavého napětí vysílaný detekčním obvodem se po úpravě amplitudy, výměně absolutní hodnoty a aktivním filtračním obvodu stává nastavitelnou stejnosměrnou zpětnovazební proměnnou. Ve srovnání se zpětnovazebním signálem je odchylka odeslána do proporcionálního regulátoru a po zesílení regulátorem je odeslána na standardní sinusovou amplitudu, takže průměrná hodnota výstupního napětí zůstává konstantní a výstup je stabilní.
Řízení frekvence je ovládání pomocí standardního nastavení sinusovky. Kapacita paměti na jeden cyklus standardních sinusových dat je 1024 bytů, frekvence standardní sinusovky odpovídá jmenovité výstupní frekvenci 60 Hz a frekvence zábleskového signálu adresy EPROM by měla být 409,6 kHz. Krystalový oscilátor se používá k rozdělení frekvence pro získání signálu, takže výstupní frekvence je přesná a stabilní a výkon je dobře zaručen. Vyhrazený obvod frekvenční modulace lze nastavit na frekvenční rozsah 45-60Hz. Ve třech skupinách jednofázových řídicích obvodů se standardní sinusová data uložená v EPROM liší od i o 120 elektrických stupňů.
2) Centrální monitorovací obvod
Obvod se skládá z 16-bitového mikrokontroléru 80C196 jako jádra. K dokončení detekce analogové veličiny používá 8-kanálové A/D převodní rozhraní v CPU, používá externí CPU a přerušení PIO k dokončení detekce chyb a provozní logiky a ovládací panel k indikaci ovládání. V softwaru je implementována vstupní a výstupní přepěťová ochrana a ochrana proti přetížení výstupu.
Detekční obvod se skládá ze tří částí: detekce výstupního napětí, detekce výstupního proudu a detekce proudu filtračního kondenzátoru. Aby se zlepšila rychlost ovládání průchodky a zajistila se kvalita napájení, používá snímací prvek spojený s průchodkou HL magnetický balanční senzor a všechny detekční signály jsou elektricky izolovány od hlavního řídicího obvodu.
