Kakšne so značilnosti trifaznega usmerjevanja moči s spremenljivo frekvenco?
Napajalniki s spremenljivo frekvenco so posebej zasnovani in izdelani za uvozno in izvozno opremo ter ustrezajo evropskim in ameriškim napajalnim sistemom. Uporabljajo se lahko kot vir energije za uvožene 60Hz električne naprave in proizvodne linije ter se lahko uporabljajo tudi kot test za proizvodne linije izvoženih električnih izdelkov.
Kakšne so značilnosti trifaznega usmerjevanja moči s spremenljivo frekvenco?
Vhod trifaznega napajalnega sistema je trifazno trižično 380V/50Hz AC omrežje, izhod pa trifazno štirižilno 0-500V, 60Hz AC, ki ga lahko razdelimo na dva deli: glavno vezje za pretvorbo moči in krmilno vezje. Da bi izboljšali prilagodljivost trifaznega izhoda neuravnoteženi obremenitvi, sta glavno vezje in krmilno vezje trifaznega napajanja zasnovana v skladu s tremi sklopi neodvisnih enofaznih napajalnikov. Glavno vezje ima strukturo AC-DC, vključno z usmernikom, filtrom DC, pretvornikom, filtrom AC in transformatorjem. Med njimi je AC-DC del mostni usmernik, ki se počasi zažene z AC kontaktorjem in elektrolitskim kondenzatorjem ter se filtrira, da se dobi stabilen tok. Popravek ima naslednje značilnosti:
1. Ko je usmernik delno zagnan, se uporabi AC kontaktor za "mehak" zagon in zmanjšanje vpliva na omrežje.
Del pretvornika DC-AC ima enofazno strukturo polnega mostu. Trifazni sistemi imajo tri sklope enakih enofaznih pretvornikov, ki si delijo vodilo DC, ki tvori jedro napajanja. Pretvorniki uporabljajo IGBT kot stikalne elemente. Z uporabo višje preklopne frekvence IGBT je pretvornik krmiljen s sinusno modulacijo širine impulza (SPWM), stabilni enosmerni tok pa se pretvori v izhod izmeničnega toka z modulacijo širine impulza. Osnovna frekvenca izmeničnega toka je želena izhodna moč. Izhodni val modulacije širine impulza iz pretvornika filtrira vezje izhodnega filtra LC, izhod pa je izmenični sinusni tok. Izhodi treh enofaznih inverterskih vezij se med seboj razlikujejo za 120 električnih stopinj. Na primarni strani transformatorja so električno neodvisni drug od drugega in povezani v zvezdni konfiguraciji na sekundarni strani transformatorja, da oddajajo zahtevano trifazno izmenično moč.
Za izboljšanje elektromagnetne združljivosti priključite filtre za hrup na vhod in izhod napajalnika.
Krmilno vezje je sestavljeno iz inteligentnega centralnega nadzora, krmiljenja enofazne napetosti in valovne oblike, nadzora pretvornika IGBT, zaznavanja izhoda, zaznavanja napak in zaščite, vmesnika za prikaz delovanja, krmilnega napajanja in drugih delov za dokončanje nadzora izhodne frekvence, napetosti in valovna oblika. Nadzor sistema napajanja, diagnostika sistemskih napak in zaščita, delovanje in status ter druge funkcije. Med njimi nadzor napetosti in valovne oblike enofaznega izhoda uporablja tri neodvisne enofazne krmilnike, tako da se lahko vsaka faza trifaznega napajanja neodvisno uporablja kot enofazni napajalnik in je uporabna za katero koli posamezno -fazno napajanje. Končna obremenitev. To izboljša prilagodljivost obremenitve napajalne enote.
2. Pogonski tok IGBT in zaščitno vezje
Krmilna in zaščitna vezja IGBT so zasnovana za enofazne inverterske mostove. Krmilno in zaščitno vezje je sestavljeno iz tiskanega vezja, opremljenega z enofaznim inverterskim mostom in hladilnikom, ki tvorita modul enofazne inverterske enote. Krmilno vezje je jedro integriranega krmilnega modula M57962 japonske korporacije Mitsubishi. M57962 je namensko krmilno vezje za module IGBT, ki lahko krmilijo komponente do 400 A/1200 V. Vezje ima v notranjosti hitro izolacijo optičnega sklopnika, primerno za visokofrekvenčno preklopno delovanje okoli 20 kHz, in ima notranjo funkcijo zaščite pred previsokim tokom. Krmilno vezje uporablja plus 15 V / -10 V dvojno napajanje za izboljšanje zmožnosti zatiranja motenj.
Sprednja stopnja pogonskega vezja je vezje za obdelavo signala PWM. Potem ko se enokanalni signal PWM, ki ga pošlje krmilno vezje, oblikuje in obrne s primerjalnikom napetosti, se dva medsebojno različna 180-stopinjska signala uporabita kot krmilna signala za zgornji in spodnji krak mostu. Signal prehaja skozi vezje mrtve cone, njegov naraščajoči rob pa se zakasni za 3-4μs, da se zagotovi, da mrtvi coni zgornjega kraka mostu in spodnjega kraka mostu nista krajši od 3μs, nato pa se pošljeta v krmilno vezje.
Ta prenapetostna zaščita napajalnika uporablja shemo dvojne prenapetostne zaščite, ki združuje spletno zaščito s centralno zaščito za cevi in krake mostu. Spletno zaščito s cevjo dopolnjuje notranje zaščitno vezje M57962. Centralno zaščitno vezje uporablja tokovni senzor HL z izjemno hitro odzivno hitrostjo za zaznavanje toka vmesnega tokokroga. Če vezje preseže nastavljeni prag, zaščitno vezje blokira krmilne signale vseh IGBT-jev vzvratnega mostu. Prenapetostne zaščite uporabljajo vodilo DC vzporedno z neinduktivnim kondenzatorjem, da absorbirajo napetostne skoke med preklapljanjem. Za konico napetosti, ki nastane zaradi velikega toka med postopkom zaščite pred prevelikim tokom, lahko to težavo reši skrajšanje DC voda za zmanjšanje porazdeljene induktivnosti, ustrezno zmanjšanje zaščitnega praga in povečanje absorpcijske zmogljivosti. Poleg tega je gonilna plošča opremljena z dvema zaščitnima napravama za preprečevanje pregrevanja napajalne enote in zaščito pred prenizko napetostjo vmesnega tokokroga.
3. Krmilno vezje
Napajanje uporablja tri faze in je neodvisno od nadzora izhoda in centralnega nadzornega sistema. Sestavljen je iz treh sklopov enofaznih krmilnih vezij in sklopa centralnih nadzornih vezij. Enofazno krmilno vezje dopolnjuje krmiljenje frekvence, napetosti in valovne oblike. Osrednje nadzorno vezje dokonča nastavitev izhodne napetosti in frekvence, vsake funkcionalne enote napajalnega sistema, nadzorne plošče in I/O logičnega krmiljenja, zaznavanje napak in prikaz. Napetost je nastavljena kot analogna količina, frekvenca pa kot stroboskopski signal naslova desetin. Nastavitveni signali, krmilni in zaščitni logični signali ter krmilno napajanje tvorijo signalno vodilo sistema. Trije sklopi enofaznih krmilnih vezij, centralizirano nadzorno vezje in napajalno vezje so integrirani v enega.
1) Trifazno krmilno vezje
Nadzor valovne oblike cilja na enofazni izhod napetosti in uporablja dvozančno krmilno shemo z notranjo tokovno zanko. V sistemu napetostne valovne oblike, sestavljenem iz dveh krmilnih zank, je tokovna zanka notranja zanka, nadzorovani objekt te zanke je tok Ic filtrirnega kondenzatorja, krmilna zanka napetostne valovne oblike je zunaj tokovne zanke in ta zanka vpliva na trenutna vrednost izhodne napetosti. Krmiljenje se izvaja tako, da zaznavno vezje zazna in oblikuje izhodno napetost in tok kondenzatorskega filtra, nato pa se pošlje neposredno v zanko valovne oblike v primerjavi s standardnim sinusnim valom in zanko valovne oblike, krmilni impulz PWM pa se ustvari po nastavitev dvojne zanke.
Generiranje standardnega sinusnega vala uporablja tipično metodo iskalne tabele za naslavljanje in iskanje v tabeli. Podatki o standardnem sinusnem valovanju so shranjeni v EPROM-u, EPROM pa se krmili glede na zaporedje izhodne frekvence, sinusni digitalni izhod EPROM-a pa D/A pretvornik pretvori v analogni signal. . Analogna količina ima pozitivno polarnost in jo vezje operacijskega ojačevalnika simetrično premakne navzdol. Ko je kondenzator blokiran, se odda sinusni standardni signal.
Nadzor napetosti izvaja Billy setup z zaprto zanko. Signal izhodne napetosti izmeničnega toka, ki ga pošlje zaznavno vezje, po prilagoditvi amplitude, izmenjavi absolutne vrednosti in aktivnem filtrskem vezju postane nastavljiva spremenljivka enosmerne povratne informacije. V primerjavi s povratnim signalom se odstopanje pošlje proporcionalnemu krmilniku in potem, ko ga krmilnik ojača, se pošlje na standardno amplitudo sinusnega vala, tako da povprečna vrednost izhodne napetosti ostane konstantna in je izhod stabilen.
Regulacija frekvence je regulacija prek standardne nastavitve sinusnega vala. Zmogljivost shranjevanja enega cikla standardnih sinusnih podatkov je 1024 bajtov, frekvenca standardnega sinusnega vala ustreza nazivni izhodni frekvenci pri 60 Hz, frekvenca stroboskopskega signala naslova EPROM pa mora biti 409,6 kHz. Kristalni oscilator se uporablja za razdelitev frekvence za pridobitev signala, tako da je izhodna frekvenca točna in stabilna, zmogljivost pa dobro zagotovljena. Namensko frekvenčno modulacijsko vezje je mogoče nastaviti na frekvenčno območje 45-60Hz. V treh skupinah enofaznih krmilnih vezij se standardni sinusni podatki, shranjeni v EPROM-u, razlikujejo od i za 120 električnih stopinj.
2) Centralni nadzorni krog
Vezje je sestavljeno iz 16-bitnega mikrokrmilnika 80C196 kot jedra. Uporablja 8-kanalni vmesnik A/D pretvorbe v CPE za dokončanje zaznavanja analogne količine, uporablja zunanjo CPE in prekinitve PIO za dokončanje zaznavanja napak in logiko delovanja ter nadzorno ploščo za prikaz nadzora. Vhodna in izhodna prenapetostna zaščita ter izhodna preobremenitvena zaščita so implementirane v programski opremi.
Zaznavno vezje je sestavljeno iz treh delov: zaznavanje izhodne napetosti, zaznavanje izhodnega toka in zaznavanje toka filtrskega kondenzatorja. Da bi izboljšali krmilno hitrost puše in zagotovili kakovost električne energije, zaznavni element, povezan s pušo, uporablja senzor magnetnega ravnotežja HL, vsi zaznavni signali pa so električno izolirani od glavnega krmilnega vezja.
