Koje su karakteristike trofaznog ispravljanja struje promjenjive frekvencije?
Napajanja s promjenjivom frekvencijom posebno su dizajnirana i proizvedena za uvoz i izvoz opreme i odgovaraju europskim i američkim sustavima napajanja. Mogu se koristiti kao izvor napajanja za uvezene 60Hz električne uređaje i proizvodne linije, a također se mogu koristiti kao test za proizvodne linije izvoznih električnih proizvoda.
Koje su karakteristike trofaznog ispravljanja struje promjenjive frekvencije?
Ulaz trofaznog elektroenergetskog sustava je trofazna trožična izmjenična mreža 380V/50Hz, a izlaz je trofazna četverožična 0-500V, 60Hz izmjenična struja, koja se može podijeliti na dva dijelovi: glavni strujni krug pretvorbe i upravljački krug. Kako bi se poboljšala prilagodljivost trofaznog izlaza neuravnoteženom opterećenju, glavni krug i upravljački krug trofaznog napajanja dizajnirani su prema tri seta neovisnih jednofaznih izvora napajanja. Glavni krug ima AC-DC strukturu, uključujući ispravljač, DC filtar, pretvarač, AC filtar i transformator. Među njima, AC-DC dio je mosni ispravljač, koji se polako pokreće pomoću AC kontaktora i elektrolitskog kondenzatora, te se filtrira kako bi se dobila stabilna struja. Ispravljanje ima sljedeće karakteristike:
1. Kada je ispravljač djelomično pokrenut, AC kontaktor se koristi za "meki" start i smanjenje utjecaja na mrežu.
Dio DC-AC pretvarača ima jednofaznu strukturu punog mosta. Trofazni sustavi imaju tri seta identičnih jednofaznih pretvarača koji dijele istosmjernu sabirnicu koja čini jezgru napajanja. Pretvarači koriste IGBT kao sklopne elemente. Koristeći višu frekvenciju preklapanja IGBT-a, pretvarač se kontrolira sinusoidalnom modulacijom širine impulsa (SPWM), a stabilna istosmjerna struja se pretvara u izlaz izmjenične struje modulirane širine impulsa. Osnovna frekvencija izmjenične struje je željena izlazna snaga. Izlazni val modulacije širine pulsa iz pretvarača filtrira se krugom LC izlaznog filtra, a izlazna je izmjenična sinusna struja. Izlazi triju krugova jednofaznog pretvarača međusobno se razlikuju za 120 električnih stupnjeva. Električni su neovisni jedan o drugom na primarnoj strani transformatora i spojeni u konfiguraciju zvijezde na sekundarnoj strani transformatora kako bi proizveli potrebnu trofaznu izmjeničnu struju.
Za poboljšanje elektromagnetske kompatibilnosti spojite filtre za buku na ulaz i izlaz napajanja.
Upravljački krug sastoji se od inteligentnog središnjeg nadzora, kontrole jednofaznog napona i valnog oblika, kontrole IGBT pretvarača, detekcije izlaza, detekcije kvara i zaštite, sučelja prikaza rada, napajanja upravljanja i drugih dijelova za dovršetak kontrole izlazne frekvencije, napona i valni oblik. Kontrola sustava napajanja, dijagnoza kvarova sustava i zaštita, rad i status i druge funkcije. Među njima, kontrola napona i valnog oblika jednofaznog izlaza koristi tri neovisne jednofazne kontrole, tako da se svaka faza trofaznog napajanja može neovisno koristiti kao jednofazno napajanje i primjenjiva je na bilo koji pojedinačni -fazno napajanje. Krajnje opterećenje. Ovo poboljšava prilagodljivost opterećenju jedinice napajanja.
2. IGBT pogonska struja i zaštitni krug
Upravljački i zaštitni krugovi IGBT-a dizajnirani su za jednofazne inverterske mostove. Upravljački i zaštitni krug sastoji se od tiskane pločice opremljene jednofaznim inverterskim mostom i hladnjakom koji čine modul jednofazne inverterske jedinice. Upravljački krug uzima integrirani kontrolni modul M57962 Mitsubishi Corporation iz Japana kao jezgru. M57962 je namjenski upravljački krug za IGBT module koji mogu kontrolirati komponente do 400A/1200V. Krug ima unutrašnju brzu izolaciju optokaplera, prikladan za visokofrekventni komutacijski rad oko 20 kHz, i ima unutarnju funkciju zaštite od prekomjerne struje. Upravljački krug koristi dvostruko napajanje plus 15 V / -10 V za poboljšanje sposobnosti suzbijanja smetnji.
Prednji stupanj pogonskog kruga je krug za obradu PWM signala. Nakon što se jednokanalni PWM signal koji šalje upravljački krug oblikuje i invertira komparatorom napona, dva međusobno različita signala od 180 stupnjeva koriste se kao kontrolni signali za gornji i donji krak mosta. Signal prolazi kroz krug mrtve zone, a njegov uzlazni rub kasni za 3-4μs kako bi se osiguralo da mrtve zone gornjeg kraka mosta i donjeg kraka mosta nisu manje od 3μs, a zatim se šalju u upravljački krug.
Ova prekostrujna zaštita napajanja koristi shemu dvostruke prekostrujne zaštite koja kombinira online zaštitu sa centraliziranom zaštitom za cijevi i krakove mosta. Online zaštita s cijevi upotpunjena je unutarnjim zaštitnim krugom M57962. Središnji zaštitni krug koristi strujni senzor HL s izuzetno brzom brzinom odziva za otkrivanje struje međukruga. Ako sklop prijeđe postavljeni prag, zaštitni krug blokira upravljačke signale svih IGBT-ova obrnutog mosta. Zaštita od prenapona koristi istosmjernu sabirnicu paralelno s neinduktivnim kondenzatorom za apsorbiranje skokova napona tijekom prebacivanja. Za skok napona generiran velikom strujom tijekom postupka prekostrujne zaštite, skraćivanje istosmjernog voda kako bi se smanjio distribuirani induktivitet, pravilno smanjenje praga zaštite i povećanje kapaciteta apsorpcije može riješiti ovaj problem. Dodatno, upravljačka ploča opremljena je s dva zaštitna uređaja za sprječavanje pregrijavanja jedinice napajanja i zaštitom od preniskog napona međukruga.
3. Upravljački krug
Napajanje koristi tri faze i neovisno je o izlaznoj kontroli i centralnom nadzornom sustavu. Sastoji se od tri seta jednofaznih upravljačkih krugova i skupa središnjih krugova za nadzor. Jednofazni upravljački krug dovršava kontrolu frekvencije, napona i valnog oblika. Središnji nadzorni krug dovršava postavljanje izlaznog napona i frekvencije, svake funkcionalne jedinice sustava napajanja, upravljačke ploče i I/O logičke kontrole, detekcije grešaka i prikaza. Napon je postavljen kao analogna veličina, a frekvencija kao strob signal adrese desetica. Signali za podešavanje, upravljački i zaštitni logički signali i upravljačko napajanje čine signalnu sabirnicu sustava. Tri seta jednofaznih kontrolnih krugova, centralizirani nadzorni krug i krug napajanja integrirani su u jedan.
1) Trofazni upravljački krug
Kontrola valnog oblika cilja jednofazni izlazni napon i koristi shemu upravljanja s dvije petlje s unutarnjom strujnom petljom. U sustavu naponskog valnog oblika koji se sastoji od dvije kontrolne petlje, strujna petlja je unutarnja petlja, kontrolirani objekt ove petlje je struja Ic kondenzatora filtera, kontrolna petlja naponskog valnog oblika je izvan strujne petlje, a ova petlja utječe na trenutna vrijednost izlaznog napona. Kontrola se provodi tako da se izlazni napon i struja kondenzatora filtera otkriju i oblikuju krugom detekcije, a zatim se šalju izravno u petlju valnog oblika u usporedbi sa standardnim sinusnim valom i petljom valnog oblika, a PWM kontrolni impuls generira se nakon podešavanje dvostruke petlje.
Generiranje standardnog sinusnog vala koristi tipičnu metodu tablice pretraživanja za adresiranje i traženje tablice. Podaci o standardnom sinusnom valu pohranjuju se u EPROM, a EPROM se kontrolira u skladu s redoslijedom izlazne frekvencije, a sinusni digitalni izlaz EPROM-a pretvara se u analogni signal pomoću D/A pretvarača. . Analogna veličina ima pozitivan polaritet i simetrično je pomaknuta prema dolje krugom operacijskog pojačala. Nakon što je kondenzator blokiran, izlazi sinusoidni standardni signal.
Kontrolu napona izvodi Billy postav s kontrolom zatvorene petlje. Signal izlaznog izmjeničnog napona koji šalje krug detekcije postaje podesiva varijabla povratne veze istosmjerne struje nakon podešavanja amplitude, izmjene apsolutne vrijednosti i aktivnog kruga filtera. U usporedbi s povratnim signalom, odstupanje se šalje proporcionalnom regulatoru, a nakon što ga regulator pojača, šalje se na standardnu amplitudu sinusnog vala, tako da prosječna vrijednost izlaznog napona ostaje konstantna, a izlaz stabilan.
Kontrola frekvencije je kontrola putem standardne postavke sinusnog vala. Kapacitet pohrane jednog ciklusa standardnih sinusnih podataka je 1024 bajta, frekvencija standardnog sinusnog vala odgovara nominalnoj izlaznoj frekvenciji na 60 Hz, a frekvencija stroboskopskog signala EPROM adrese trebala bi biti 409,6 kHz. Kristalni oscilator se koristi za dijeljenje frekvencije da bi se dobio signal, tako da je izlazna frekvencija točna i stabilna, a performanse dobro zajamčene. Namjenski krug frekvencijske modulacije može se postaviti na frekvencijski raspon od 45-60Hz. U tri skupine jednofaznih upravljačkih krugova, standardni sinusoidalni podaci pohranjeni u EPROM-u razlikuju se od i za 120 električnih stupnjeva.
2) Centralni nadzorni krug
Krug se sastoji od 16-bitnog mikrokontrolera 80C196 kao jezgre. Koristi 8-kanalno A/D pretvorbeno sučelje u CPU-u za dovršetak otkrivanja analogne količine, koristi vanjski CPU i PIO prekide za dovršetak otkrivanja pogreške i logiku rada, te upravljačku ploču za označavanje kontrole. Zaštita od prenapona na ulazu i izlazu te zaštita od preopterećenja izlaza implementirane su u softver.
Detekcijski krug sastoji se od tri dijela: detekcija izlaznog napona, detekcija izlazne struje i detekcija struje filterskog kondenzatora. Kako bi se poboljšala brzina upravljanja čahurom i osigurala kvaliteta energije, senzorski element povezan s čahurom koristi HL senzor magnetske ravnoteže, a svi signali detekcije električno su izolirani od glavnog upravljačkog kruga.
