Які характеристики трифазного випрямлення електроенергії зі змінною частотою?
Джерела живлення змінної частоти спеціально розроблені та виготовлені для імпортного та експортного обладнання та відповідають європейським та американським системам електроживлення. Їх можна використовувати як джерело живлення для імпортованих електроприладів і виробничих ліній із частотою 60 Гц, а також як тест для виробничих ліній експортованих електротехнічних виробів.
Які характеристики трифазного випрямлення електроенергії зі змінною частотою?
Вхід трифазної системи живлення – це трифазна трипровідна мережа змінного струму 380 В/50 Гц, а вихід – трифазна чотирипровідна мережа змінного струму 0-500V, 60 Гц, яку можна розділити на дві частини: головна схема перетворення електроенергії та схема керування. Щоб покращити адаптивність трифазного виходу до несиметричного навантаження, головна схема та схема керування трифазного джерела живлення розроблені відповідно до трьох наборів незалежних однофазних джерел живлення. Основна схема приймає структуру AC-DC, включаючи випрямляч, фільтр постійного струму, інвертор, фільтр змінного струму та трансформатор. Серед них частина AC-DC є мостовим випрямлячем, який повільно запускається контактором змінного струму та електролітичним конденсатором і фільтрується для отримання стабільного струму. Ректифікація має такі характеристики:
1. При частковому запуску випрямляча використовується контактор змінного струму, який забезпечує «м’який» пуск і зменшує вплив на мережу.
Частина інвертора DC-AC приймає однофазну повну мостову структуру. Трифазні системи мають три набори ідентичних однофазних інверторів, які спільно використовують шину постійного струму, яка є основою джерела живлення. Інвертори використовують IGBT як комутаційні елементи. Використовуючи більш високу частоту перемикання IGBT, інвертор керується синусоїдальною широтно-імпульсною модуляцією (SPWM), а стабільний постійний струм перетворюється на вихід змінного струму з широтно-імпульсною модуляцією. Основна частота змінного струму є необхідною вихідною потужністю. Хвиля широтно-імпульсної модуляції, що виходить з інвертора, фільтрується ланцюгом вихідного фільтра LC, і виводиться синусоїда змінного струму. Виходи трьох однофазних схем інвертора відрізняються один від одного на 120 електричних градусів. Вони електрично незалежні один від одного на первинній стороні трансформатора та з’єднані у зірку на вторинній стороні трансформатора для виведення необхідної трифазної потужності змінного струму.
Для покращення електромагнітної сумісності підключіть фільтри перешкод до входу та виходу джерела живлення.
Схема керування складається з інтелектуального центрального моніторингу, керування однофазною напругою та формою хвилі, керування інвертором IGBT, виявлення виходу, виявлення несправностей та захисту, інтерфейсу відображення роботи, джерела живлення керування та інших частин для повного керування вихідною частотою, напругою та сигналу. Контроль системи живлення, діагностика несправностей системи та захист, робота та стан та інші функції. Серед них керування напругою та формою сигналу однофазного виходу використовує три незалежні однофазні елементи керування, тому кожна фаза трифазного джерела живлення може незалежно використовуватися як однофазне джерело живлення та застосовна до будь-якого окремого джерела живлення. -фазне живлення. Кінцеве навантаження. Це покращує адаптивність блоку живлення до навантаження.
2. Струм керування IGBT та схема захисту
Схеми керування та захисту IGBT призначені для однофазних інверторних мостів. Схема управління і захисту складається з друкованої плати, оснащеної однофазним інверторним мостом і охолоджувачем, що утворюють модуль однофазного інвертора. Основою схеми керування є вбудований модуль керування M57962 японської корпорації Mitsubishi. M57962 — це спеціальна схема керування для модулів IGBT, яка може керувати компонентами до 400 А/1200 В. Схема має швидку оптронну ізоляцію всередині, придатну для роботи з високочастотним перемиканням близько 20 кГц, і має внутрішню функцію захисту від перевантаження по струму. Схема керування використовує подвійне джерело живлення плюс 15 В / -10 В для покращення здатності придушення перешкод.
Передній каскад схеми приводу - це схема обробки сигналу ШІМ. Після того, як одноканальний ШІМ-сигнал, надісланий ланцюгом керування, формується та інвертується компаратором напруги, два взаємно різні сигнали на 180 градусів використовуються як сигнали керування для верхнього та нижнього плечей моста. Сигнал проходить через схему мертвої зони, а його передній фронт затримується на 3-4 мкс, щоб гарантувати, що мертві зони верхнього плеча моста та нижнього плеча моста становлять не менше 3 мкс, а потім вони надсилаються до ланцюг керування.
Цей захист джерела живлення від перевантаження по струму використовує подвійну схему захисту від перевантаження по струму, яка поєднує в собі онлайновий захист із централізованим захистом для трубок і плечей моста. Онлайн-захист із трубкою доповнюється внутрішньою схемою захисту M57962. Схема центрального захисту використовує датчик струму HL з надзвичайно швидкою швидкістю реагування для виявлення струму проміжного кола. Якщо схема перевищує встановлений поріг, схема захисту блокує керуючі сигнали всіх IGBT реверсивного моста. Захисники від перенапруг використовують шину постійного струму паралельно з неіндуктивним конденсатором для поглинання стрибків напруги під час комутації. Для стрибків напруги, створюваних великим струмом під час процесу захисту від надструму, цю проблему можна вирішити вкороченням лінії постійного струму, щоб зменшити розподілену індуктивність, належним чином зменшити поріг захисту та збільшити ємність поглинання. Крім того, плата драйвера оснащена двома пристроями захисту від перегріву блоку живлення і захистом від зниження напруги проміжного кола.
3. Схема керування
Джерело живлення використовує три фази і не залежить від системи управління виходом і центральної системи моніторингу. Він складається з трьох наборів однофазних ланцюгів керування та набору ланцюгів центрального контролю. Однофазна схема керування завершує керування частотою, напругою та формою сигналу. Центральна схема моніторингу завершує налаштування вихідної напруги та частоти, кожного функціонального блоку системи живлення, панелі керування та логічного керування вводом/виводом, виявлення помилок та відображення. Напруга встановлюється як аналогова величина, а частота – як строб-сигнал адреси десятків. Сигнали налаштування, логічні сигнали керування та захисту, а також джерело живлення керування утворюють сигнальну шину системи. Три комплекти однофазних схем керування, централізована схема моніторингу та схема живлення об’єднані в одну.
1) Трифазна схема керування
Керування формою сигналу спрямоване на однофазну вихідну напругу та використовує двоконтурну схему керування з внутрішнім контуром струму. У системі сигналу напруги, що складається з двох контурів керування, контур струму є внутрішнім контуром, керованим об’єктом цього контуру є струм Ic конденсатора фільтра, контур керування сигналом напруги знаходиться поза контуром струму, і цей контур впливає на миттєве значення вихідної напруги. Керування здійснюється таким чином, що вихідна напруга та струм конденсатора фільтра виявляються та формуються ланцюгом виявлення, а потім надсилаються безпосередньо до циклу форми сигналу в порівнянні зі стандартною синусоїдальною хвилею та контуром форми сигналу, а керуючий імпульс ШІМ генерується після регулювання подвійної петлі.
Стандартна генерація синусоїдальної хвилі використовує типовий метод пошукової таблиці для адресації та пошуку таблиці. Стандартні дані синусоїдальної хвилі зберігаються в EPROM, і EPROM керується відповідно до послідовності вихідної частоти, а синусоїдний цифровий вихід EPROM перетворюється в аналоговий сигнал цифро-аналоговим перетворювачем. . Аналогова величина має позитивну полярність і зсувається вниз симетрично ланцюгом операційного підсилювача. Після блокування конденсатора виходить синусоїдальний стандартний сигнал.
Контроль напруги здійснюється установкою Billy із замкнутим контуром керування. Сигнал вихідної напруги змінного струму, який надсилається ланцюгом виявлення, стає регульованою змінною зворотного зв’язку постійного струму після регулювання амплітуди, обміну абсолютним значенням і активного контуру фільтра. Порівняно з сигналом зворотного зв’язку відхилення надсилається на пропорційний контролер, і після посилення контролером воно надсилається до стандартної амплітуди синусоїди, так що середнє значення вихідної напруги залишається постійним, а вихід стабільним.
Регулювання частоти – це керування за допомогою стандартної установки синусоїди. Ємність зберігання одного циклу стандартних синусоїдальних даних становить 1024 байта, частота стандартної синусоїдальної хвилі відповідає номінальній вихідній частоті при 60 Гц, а частота адресного строб-сигналу EPROM повинна бути 409,6 кГц. Кристалічний генератор використовується для поділу частоти для отримання сигналу, щоб вихідна частота була точною та стабільною, а продуктивність була добре гарантованою. Спеціальна схема частотної модуляції може бути встановлена на частотний діапазон 45-60 Гц. У трьох групах однофазних схем керування стандартні синусоїдальні дані, що зберігаються в EPROM, відрізняються від i на 120 електричних градусів.
2) Центральний контур моніторингу
Схема складається з 16-розрядного мікроконтролера 80C196 як ядра. Він використовує 8-інтерфейс аналого-цифрового перетворення каналу в ЦП для завершення визначення аналогової величини, використовує зовнішні ЦП і переривання PIO для завершення виявлення помилок і логіки роботи, а також панель керування для вказівки керування. У програмному забезпеченні реалізовано захист від перенапруги на вході та виході, а також захист від перевантаження на виході.
Схема виявлення складається з трьох частин: визначення вихідної напруги, визначення вихідного струму та визначення струму конденсатора фільтра. Для того, щоб покращити швидкість керування вводом і забезпечити якість електроенергії, чутливий елемент, підключений до вводу, використовує датчик магнітного балансу HL, і всі сигнали виявлення електрично ізольовані від основної схеми керування.
