Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της τριφασικής ανόρθωσης ισχύος μεταβλητής συχνότητας;
Τα τροφοδοτικά μεταβλητής συχνότητας είναι ειδικά σχεδιασμένα και κατασκευασμένα για εξοπλισμό εισαγωγής και εξαγωγής και αντιστοιχούν σε ευρωπαϊκά και αμερικανικά συστήματα τροφοδοσίας. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πηγή ενέργειας για εισαγόμενες ηλεκτρικές συσκευές 60 Hz και γραμμές παραγωγής και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως δοκιμή για γραμμές παραγωγής εξαγόμενων ηλεκτρικών προϊόντων.
Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της τριφασικής ανόρθωσης ισχύος μεταβλητής συχνότητας;
Η είσοδος του τριφασικού συστήματος ισχύος είναι ένα τριφασικό τριφασικό δίκτυο AC 380V/50Hz και η έξοδος είναι ένα τριφασικό τετρασύρματο 0-500V, 60Hz AC, το οποίο μπορεί να χωριστεί σε δύο μέρη: το κύριο κύκλωμα μετατροπής ισχύος και το κύκλωμα ελέγχου. Προκειμένου να βελτιωθεί η προσαρμοστικότητα της τριφασικής εξόδου στο μη ισορροπημένο φορτίο, το κύριο κύκλωμα και το κύκλωμα ελέγχου του τριφασικού τροφοδοτικού έχουν σχεδιαστεί σύμφωνα με τρία σετ ανεξάρτητων μονοφασικών τροφοδοτικών. Το κύριο κύκλωμα υιοθετεί τη δομή AC-DC, συμπεριλαμβανομένου του ανορθωτή, του φίλτρου DC, του μετατροπέα, του φίλτρου AC και του μετασχηματιστή. Μεταξύ αυτών, το τμήμα AC-DC είναι ένας ανορθωτής γέφυρας, ο οποίος ξεκινά αργά από έναν επαφέα AC και έναν ηλεκτρολυτικό πυκνωτή και φιλτράρεται για να ληφθεί ένα σταθερό ρεύμα. Η διόρθωση έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
1. Όταν ο ανορθωτής έχει μερική εκκίνηση, χρησιμοποιείται ένας επαφέας AC για να παρέχει μια «μαλακή» εκκίνηση και να μειώσει την πρόσκρουση στο πλέγμα.
Το εξάρτημα μετατροπέα DC-AC υιοθετεί μια μονοφασική δομή πλήρους γέφυρας. Τα τριφασικά συστήματα έχουν τρία σετ πανομοιότυπων μονοφασικών μετατροπέων που μοιράζονται τον δίαυλο DC που αποτελεί τον πυρήνα της παροχής ρεύματος. Οι μετατροπείς χρησιμοποιούν IGBT ως στοιχεία μεταγωγής. Χρησιμοποιώντας υψηλότερη συχνότητα μεταγωγής IGBT, ο μετατροπέας ελέγχεται με ημιτονοειδή διαμόρφωση πλάτους παλμού (SPWM) και το σταθερό συνεχές ρεύμα μετατρέπεται σε έξοδο εναλλασσόμενου ρεύματος με διαμορφωμένο πλάτος παλμού. Η βασική συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος είναι η επιθυμητή ισχύς εξόδου. Η έξοδος του κύματος διαμόρφωσης πλάτους παλμού από τον μετατροπέα φιλτράρεται από το κύκλωμα φίλτρου εξόδου LC και εξάγεται το ρεύμα ημιτονοειδούς κύματος AC. Οι έξοδοι των τριών μονοφασικών κυκλωμάτων μετατροπέα διαφέρουν μεταξύ τους κατά 120 ηλεκτρικούς βαθμούς. Είναι ηλεκτρικά ανεξάρτητα μεταξύ τους στην κύρια πλευρά του μετασχηματιστή και συνδέονται σε διάταξη αστεριού στη δευτερεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή προκειμένου να εξάγουν την απαιτούμενη τριφασική ισχύ AC.
Για να βελτιώσετε την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα, συνδέστε φίλτρα θορύβου στην είσοδο και την έξοδο του τροφοδοτικού.
Το κύκλωμα ελέγχου αποτελείται από έξυπνη κεντρική παρακολούθηση, μονοφασικό έλεγχο τάσης και κυματομορφής, έλεγχο μετατροπέα IGBT, ανίχνευση εξόδου, ανίχνευση και προστασία σφαλμάτων, διεπαφή οθόνης λειτουργίας, τροφοδοτικό ελέγχου και άλλα μέρη για την ολοκλήρωση του ελέγχου της συχνότητας εξόδου, της τάσης και κυματομορφή. Έλεγχος συστήματος τροφοδοσίας, διάγνωση και προστασία σφαλμάτων συστήματος, λειτουργία και κατάσταση και άλλες λειτουργίες. Μεταξύ αυτών, ο έλεγχος τάσης και κυματομορφής της μονοφασικής εξόδου χρησιμοποιεί τρεις ανεξάρτητους μονοφασικούς ελέγχους, έτσι κάθε φάση του τριφασικού τροφοδοτικού μπορεί να χρησιμοποιηθεί ανεξάρτητα ως μονοφασική παροχή ρεύματος και ισχύει για οποιοδήποτε -Τροφοδοσία φάσης. Τελικό φορτίο. Αυτό βελτιώνει την προσαρμοστικότητα φορτίου της μονάδας τροφοδοσίας.
2. Ρεύμα κίνησης IGBT και κύκλωμα προστασίας
Τα κυκλώματα ελέγχου και προστασίας των IGBT είναι σχεδιασμένα για μονοφασικές γέφυρες μετατροπέα. Το κύκλωμα ελέγχου και προστασίας αποτελείται από μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος εξοπλισμένη με μια μονοφασική γέφυρα μετατροπέα και ένα ψυγείο για να σχηματίσει μια μονάδα μονοφασικής μονάδας μετατροπέα. Το κύκλωμα ελέγχου λαμβάνει ως πυρήνα την ενσωματωμένη μονάδα ελέγχου M57962 της Mitsubishi Corporation of Japan. Το M57962 είναι ένα αποκλειστικό κύκλωμα ελέγχου για μονάδες IGBT που μπορούν να ελέγξουν εξαρτήματα έως 400A/1200V. Το κύκλωμα διαθέτει μια γρήγορη απομόνωση οπτικού συζεύκτη στο εσωτερικό, κατάλληλη για λειτουργία μεταγωγής υψηλής συχνότητας γύρω στα 20 kHz και έχει μια εσωτερική λειτουργία προστασίας από υπερβολικό ρεύμα. Το κύκλωμα ελέγχου χρησιμοποιεί διπλή παροχή ρεύματος συν 15 V / -10 V για τη βελτίωση της ικανότητας καταστολής παρεμβολών.
Το μπροστινό στάδιο του κυκλώματος κίνησης είναι ένα κύκλωμα επεξεργασίας σήματος PWM. Αφού το μονοκάναλο σήμα PWM που αποστέλλεται από το κύκλωμα ελέγχου διαμορφωθεί και αναστραφεί από έναν συγκριτή τάσης, δύο αμοιβαία διαφορετικά σήματα 180 μοιρών χρησιμοποιούνται ως σήματα ελέγχου για τον άνω και τον κάτω βραχίονα γέφυρας. Το σήμα διέρχεται από το κύκλωμα νεκρής ζώνης και το ανερχόμενο άκρο του καθυστερεί κατά 3-4μs για να διασφαλιστεί ότι οι νεκρές ζώνες του άνω βραχίονα γέφυρας και του κάτω βραχίονα γέφυρας δεν είναι μικρότερες από 3μs, και στη συνέχεια αποστέλλονται σε το κύκλωμα ελέγχου.
Αυτή η προστασία από υπερένταση τροφοδοσίας χρησιμοποιεί ένα σύστημα διπλής προστασίας υπερέντασης που συνδυάζει την ηλεκτρονική προστασία με κεντρική προστασία για σωλήνες και βραχίονες γέφυρας. Η ηλεκτρονική προστασία με σωλήνα ολοκληρώνεται από το εσωτερικό κύκλωμα προστασίας M57962. Το κεντρικό κύκλωμα προστασίας χρησιμοποιεί τον αισθητήρα ρεύματος HL με εξαιρετικά γρήγορη ταχύτητα απόκρισης για να ανιχνεύσει το ρεύμα του ενδιάμεσου κυκλώματος. Εάν το κύκλωμα υπερβεί το καθορισμένο όριο, το κύκλωμα προστασίας μπλοκάρει τα σήματα ελέγχου όλων των IGBT της αντίστροφης γέφυρας. Τα προστατευτικά υπέρτασης χρησιμοποιούν έναν δίαυλο DC παράλληλα με έναν μη επαγωγικό πυκνωτή για να απορροφούν τις αιχμές τάσης κατά τη διάρκεια της μεταγωγής. Για την αιχμή τάσης που δημιουργείται από το μεγάλο ρεύμα κατά τη διαδικασία προστασίας από υπερένταση, η βράχυνση της γραμμής DC για τη μείωση της κατανεμημένης επαγωγής, η σωστή μείωση του ορίου προστασίας και η αύξηση της ικανότητας απορρόφησης μπορεί να λύσει αυτό το πρόβλημα. Επιπλέον, η πλακέτα οδηγού είναι εξοπλισμένη με δύο συσκευές προστασίας για την αποφυγή υπερθέρμανσης της μονάδας τροφοδοσίας και προστασία από την υπόταση του ενδιάμεσου κυκλώματος.
3. Κύκλωμα ελέγχου
Το τροφοδοτικό χρησιμοποιεί τρεις φάσεις και είναι ανεξάρτητο από τον έλεγχο εξόδου και το κεντρικό σύστημα παρακολούθησης. Αποτελείται από τρία σετ μονοφασικών κυκλωμάτων ελέγχου και ένα σύνολο κεντρικών κυκλωμάτων παρακολούθησης. Το μονοφασικό κύκλωμα ελέγχου ολοκληρώνει τον έλεγχο συχνότητας, τάσης και κυματομορφής. Το κεντρικό κύκλωμα παρακολούθησης ολοκληρώνει τη ρύθμιση της τάσης και της συχνότητας εξόδου, κάθε λειτουργικής μονάδας του συστήματος τροφοδοσίας, πίνακα ελέγχου και λογικού ελέγχου I/O, ανίχνευσης σφαλμάτων και απεικόνισης. Η τάση ορίζεται ως αναλογική ποσότητα και η συχνότητα ορίζεται ως σήμα στροβοσκοπίου διεύθυνσης δεκάδων. Τα σήματα ρύθμισης, τα λογικά σήματα ελέγχου και προστασίας και η τροφοδοσία ελέγχου αποτελούν το δίαυλο σήματος του συστήματος. Τρία σετ μονοφασικών κυκλωμάτων ελέγχου, κεντρικού κυκλώματος παρακολούθησης και κυκλώματος τροφοδοσίας είναι ενσωματωμένα σε ένα.
1) Τριφασικό κύκλωμα ελέγχου
Ο έλεγχος κυματομορφής στοχεύει μια μονοφασική έξοδο τάσης και χρησιμοποιεί ένα σχήμα ελέγχου δύο βρόχων με έναν εσωτερικό βρόχο ρεύματος. Στο σύστημα κυματομορφής τάσης που αποτελείται από δύο βρόχους ελέγχου, ο βρόχος ρεύματος είναι ο εσωτερικός βρόχος, το ελεγχόμενο αντικείμενο αυτού του βρόχου είναι το ρεύμα Ic του πυκνωτή του φίλτρου, ο βρόχος ελέγχου κυματομορφής τάσης βρίσκεται εκτός του βρόχου ρεύματος και αυτός ο βρόχος επηρεάζει το στιγμιαία τιμή τάσης εξόδου. Ο έλεγχος πραγματοποιείται έτσι ώστε η τάση εξόδου και το ρεύμα πυκνωτή φίλτρου να ανιχνεύονται και να διαμορφώνονται από το κύκλωμα ανίχνευσης και στη συνέχεια να αποστέλλονται απευθείας στον βρόχο κυματομορφής σε σύγκριση με τον τυπικό βρόχο ημιτονοειδούς και κυματομορφής και ο παλμός ελέγχου PWM δημιουργείται μετά τη ρύθμιση διπλού βρόχου.
Η τυπική παραγωγή ημιτονοειδών κυμάτων χρησιμοποιεί μια τυπική μέθοδο πίνακα αναζήτησης για διευθυνσιοδότηση και αναζήτηση πίνακα. Τα τυπικά δεδομένα ημιτονοειδούς κύματος αποθηκεύονται στο EPROM και το EPROM ελέγχεται σύμφωνα με την ακολουθία συχνοτήτων εξόδου και η ψηφιακή ημιτονοειδούς έξοδος του EPROM μετατρέπεται σε αναλογικό σήμα από έναν μετατροπέα D/A. . Η αναλογική ποσότητα έχει θετική πολικότητα και μετατοπίζεται συμμετρικά προς τα κάτω από το κύκλωμα ενισχυτή λειτουργίας. Αφού μπλοκαριστεί ο πυκνωτής, εξάγεται ένα ημιτονοειδές τυπικό σήμα.
Ο έλεγχος τάσης εκτελείται από τη ρύθμιση Billy με έλεγχο κλειστού βρόχου. Το σήμα τάσης εξόδου εναλλασσόμενου ρεύματος που αποστέλλεται από το κύκλωμα ανίχνευσης γίνεται μια ρυθμιζόμενη μεταβλητή ανάδρασης DC μετά από ρύθμιση πλάτους, ανταλλαγή απόλυτης τιμής και ενεργό κύκλωμα φίλτρου. Σε σύγκριση με το σήμα ανάδρασης, η απόκλιση αποστέλλεται στον αναλογικό ελεγκτή και αφού ενισχυθεί από τον ελεγκτή, αποστέλλεται στο τυπικό πλάτος ημιτονοειδούς κύματος, έτσι ώστε η μέση τιμή της τάσης εξόδου να παραμένει σταθερή και η έξοδος να είναι σταθερή.
Ο έλεγχος συχνότητας είναι ένας έλεγχος μέσω μιας τυπικής ρύθμισης ημιτονοειδούς κύματος. Η χωρητικότητα αποθήκευσης ενός κύκλου των τυπικών ημιτονικών δεδομένων είναι 1024 byte, η συχνότητα του τυπικού ημιτονοειδούς κύματος αντιστοιχεί στην ονομαστική συχνότητα εξόδου στα 60 Hz και η συχνότητα του στροβοσκοπικού σήματος διεύθυνσης EPROM πρέπει να είναι 409,6 kHz. Ο κρυσταλλικός ταλαντωτής χρησιμοποιείται για τη διαίρεση της συχνότητας για τη λήψη του σήματος, έτσι ώστε η συχνότητα εξόδου να είναι ακριβής και σταθερή και η απόδοση να είναι καλά εγγυημένη. Το αποκλειστικό κύκλωμα διαμόρφωσης συχνότητας μπορεί να ρυθμιστεί σε ένα εύρος συχνοτήτων 45-60Hz. Στις τρεις ομάδες μονοφασικών κυκλωμάτων ελέγχου, τα τυπικά ημιτονοειδή δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στο EPROM διαφέρουν από το i κατά 120 ηλεκτρικούς βαθμούς.
2) Κεντρικό κύκλωμα παρακολούθησης
Το κύκλωμα αποτελείται από έναν μικροελεγκτή 16-bit 80C196 ως πυρήνα. Χρησιμοποιεί τη διεπαφή μετατροπής 8-καναλιού A/D στην CPU για την ολοκλήρωση του εντοπισμού αναλογικής ποσότητας, χρησιμοποιεί τις εξωτερικές διακοπές CPU και PIO για να ολοκληρώσει τον εντοπισμό σφαλμάτων και τη λογική λειτουργίας και τον πίνακα ελέγχου για να υποδείξει το στοιχείο ελέγχου. Η προστασία από την υπέρταση εισόδου και εξόδου και η προστασία υπερφόρτωσης εξόδου υλοποιούνται στο λογισμικό.
Το κύκλωμα ανίχνευσης αποτελείται από τρία μέρη: ανίχνευση τάσης εξόδου, ανίχνευση ρεύματος εξόδου και ανίχνευση ρεύματος πυκνωτή φίλτρου. Προκειμένου να βελτιωθεί η ταχύτητα ελέγχου του δακτυλίου και να διασφαλιστεί η ποιότητα ισχύος, το αισθητήριο στοιχείο που συνδέεται με τον δακτύλιο χρησιμοποιεί αισθητήρα μαγνητικής ισορροπίας HL και όλα τα σήματα ανίχνευσης είναι ηλεκτρικά απομονωμένα από το κύριο κύκλωμα ελέγχου.
