Üç fazlı değişken frekanslı güç düzeltmenin özellikleri nelerdir?
Değişken frekanslı güç kaynakları, ithalat ve ihracat ekipmanları için özel olarak tasarlanmış ve üretilmiştir ve Avrupa ve Amerika güç kaynağı sistemlerine uygundur. İthal 60Hz elektrikli ev aletleri ve üretim hatları için güç kaynağı olarak kullanılabileceği gibi, ihraç edilen elektrikli ürünlerin üretim hatları için test olarak da kullanılabilirler.
Üç fazlı değişken frekanslı güç düzeltmenin özellikleri nelerdir?
Üç fazlı güç sisteminin girişi, üç fazlı üç telli 380V/50Hz AC şebekesidir ve çıkış, ikiye bölünebilen üç fazlı dört telli 0-500V, 60Hz AC'dir. parçalar: ana güç dönüştürme devresi ve kontrol devresi. Üç fazlı çıkışın dengesiz yüke uyarlanabilirliğini geliştirmek için, üç fazlı güç kaynağının ana devresi ve kontrol devresi, üç takım bağımsız tek fazlı güç kaynağına göre tasarlanmıştır. Ana devre, doğrultucu, DC filtre, invertör, AC filtre ve transformatör dahil olmak üzere AC-DC yapısını benimser. Bunlardan AC-DC kısmı, bir AC kontaktörü ve bir elektrolitik kondansatör ile yavaş yavaş başlatılan ve kararlı bir akım elde etmek için filtrelenen bir köprü doğrultucudur. Düzeltme aşağıdaki özelliklere sahiptir:
1. Doğrultucu kısmen başlatıldığında, "yumuşak" bir başlatma sağlamak ve şebeke üzerindeki etkiyi azaltmak için bir AC kontaktörü kullanılır.
DC-AC invertör kısmı, tek fazlı tam köprü yapısını benimser. Üç fazlı sistemler, güç kaynağının çekirdeğini oluşturan DC barasını paylaşan üç set aynı tek fazlı invertöre sahiptir. İnvertörler, anahtarlama elemanları olarak IGBT'leri kullanır. Daha yüksek bir IGBT anahtarlama frekansı kullanan invertör, sinüzoidal darbe genişlik modülasyonu (SPWM) ile kontrol edilir ve kararlı doğru akım, darbe genişliği modülasyonlu bir alternatif akım çıkışına dönüştürülür. Alternatif akımın temel frekansı, istenen çıkış gücüdür. İnverterden gelen darbe genişlik modülasyon dalgası çıkışı, LC çıkış filtre devresi tarafından filtrelenir ve AC sinüs dalgası akımı çıkar. Üç tek fazlı evirici devresinin çıkışları birbirinden 120 elektriksel derece farklıdır. Transformatörün birincil tarafında elektriksel olarak birbirlerinden bağımsızdırlar ve gerekli üç fazlı AC gücünü vermek için transformatörün ikincil tarafında bir yıldız konfigürasyonunda bağlanırlar.
Elektromanyetik uyumluluğu iyileştirmek için güç kaynağının giriş ve çıkışına gürültü filtreleri bağlayın.
Kontrol devresi, akıllı merkezi izleme, tek fazlı voltaj ve dalga şekli kontrolü, IGBT invertör kontrolü, çıkış tespiti, arıza tespiti ve koruması, çalışma görüntüleme arayüzü, kontrol güç kaynağı ve çıkış frekansının kontrolünü tamamlamak için diğer parçalardan oluşur, voltaj ve dalga formu. Güç kaynağı sistemi kontrolü, sistem arıza teşhisi ve koruması, çalıştırma ve durum ve diğer işlevler. Bunlar arasında, tek fazlı çıkışın voltaj ve dalga formu kontrolü üç bağımsız tek fazlı kontrol kullanır, bu nedenle üç fazlı güç kaynağının her fazı bağımsız olarak tek fazlı bir güç kaynağı olarak kullanılabilir ve herhangi bir tek fazlı güç kaynağına uygulanabilir. fazlı güç kaynağı. Son yük. Bu, güç kaynağı ünitesinin yük uyumluluğunu geliştirir.
2. IGBT sürücü akımı ve koruma devresi
IGBT'lerin kontrol ve koruma devreleri tek fazlı evirici köprüleri için tasarlanmıştır. Kontrol ve koruma devresi, tek fazlı evirici köprüsü ve tek fazlı evirici ünite modülü oluşturmak için bir soğutucu ile donatılmış bir baskılı devre kartından oluşur. Kontrol devresi, çekirdek olarak Mitsubishi Corporation of Japan'ın entegre kontrol modülü M57962'yi alır. M57962, 400A/1200V'a kadar bileşenleri kontrol edebilen IGBT modülleri için ayrılmış bir kontrol devresidir. Devrenin içinde 20 kHz civarında yüksek frekanslı anahtarlama işlemine uygun hızlı bir optokuplör izolasyonu ve dahili bir aşırı akım koruma işlevi vardır. Kontrol devresi, girişim bastırma yeteneğini geliştirmek için artı 15 V / -10 V ikili güç kaynağı kullanır.
Sürücü devresinin ön aşaması bir PWM sinyal işleme devresidir. Kontrol devresi tarafından gönderilen tek kanallı PWM sinyali, bir voltaj karşılaştırıcı tarafından şekillendirilip ters çevrildikten sonra, üst ve alt köprü kolları için iki adet birbirinden farklı 180 derecelik sinyal kontrol sinyali olarak kullanılır. Sinyal ölü bölge devresinden geçer ve üst köprü kolunun ve alt köprü kolunun ölü bölgelerinin 3μs'den az olmamasını sağlamak için yükselen kenarı 3-4μs geciktirilir ve ardından şuraya gönderilir: kontrol devresi.
Bu güç kaynağı aşırı akım koruması, borular ve köprü kolları için çevrimiçi korumayı merkezi koruma ile birleştiren ikili bir aşırı akım koruma şeması kullanır. Tüplü çevrimiçi koruma, M57962 dahili koruma devresi tarafından tamamlanır. Merkezi koruma devresi, ara devre akımını algılamak için son derece hızlı yanıt veren HL akım sensörünü kullanır. Devre ayarlanan eşiği aşarsa, koruma devresi ters köprünün tüm IGBT'lerinin kontrol sinyallerini bloke eder. Aşırı gerilim koruyucular, anahtarlama sırasında voltaj yükselmelerini emmek için endüktif olmayan bir kapasitör ile paralel bir DC bara kullanır. Aşırı akım koruma işlemi sırasında büyük akımın ürettiği voltaj yükselmesi için, dağıtılmış endüktansı azaltmak için DC hattını kısaltmak, koruma eşiğini uygun şekilde azaltmak ve absorpsiyon kapasitesini artırmak bu sorunu çözebilir. Ek olarak, sürücü kartı, güç kaynağı ünitesinin aşırı ısınmasını ve ara devrenin düşük voltaj korumasını önlemek için iki koruma cihazı ile donatılmıştır.
3. Kontrol devresi
Güç kaynağı üç faz kullanır ve çıkış kontrolü ile merkezi izleme sisteminden bağımsızdır. Üç takım tek fazlı kontrol devresinden ve bir takım merkezi izleme devresinden oluşur. Tek fazlı kontrol devresi frekans, gerilim ve dalga biçimi kontrolünü tamamlar. Merkezi izleme devresi, çıkış voltajı ve frekansının, güç kaynağı sisteminin her bir işlevsel biriminin, kontrol panelinin ve G/Ç mantık kontrolünün, hata algılamanın ve görüntülemenin ayarını tamamlar. Voltaj, analog bir miktar olarak ayarlanır ve frekans, onlar için adres flaş sinyali olarak ayarlanır. Kurulum sinyalleri, kontrol ve koruma mantık sinyalleri ve kontrol güç kaynağı, sistemin sinyal veri yolunu oluşturur. Üç set tek fazlı kontrol devresi, merkezi izleme devresi ve güç kaynağı devresi tek bir sete entegre edilmiştir.
1) Üç fazlı kontrol devresi
Dalga formu kontrolü, tek fazlı bir voltaj çıkışını hedefler ve bir iç akım döngüsüne sahip iki döngülü bir kontrol şeması kullanır. İki kontrol döngüsünden oluşan gerilim dalga biçimi sisteminde, akım döngüsü iç döngüdür, bu döngünün kontrol edilen nesnesi filtre kondansatörünün akım Ic'sidir, gerilim dalga biçimi kontrol döngüsü akım döngüsünün dışındadır ve bu döngü akımı etkiler. anlık çıkış voltajı değeri. Kontrol, çıkış voltajı ve filtre kondansatör akımı algılama devresi tarafından algılanacak ve şekillendirilecek ve daha sonra standart sinüs dalgası ve dalga formu döngüsü ile karşılaştırıldığında doğrudan dalga formu döngüsüne gönderilecek ve PWM kontrol darbesi üretilecek şekilde gerçekleştirilir. çift döngü ayarı.
Standart sinüs dalgası üretimi, adresleme ve tablo araması için tipik bir arama tablosu yöntemi kullanır. Standart sinüs dalgası verileri EPROM'da saklanır ve EPROM, çıkış frekansı sırasına göre kontrol edilir ve EPROM'un sinüs dijital çıkışı, bir D/A dönüştürücü tarafından bir analog sinyale dönüştürülür. . Analog nicelik pozitif polariteye sahiptir ve op amp devresi tarafından simetrik olarak aşağı kaydırılır. Kondansatör bloke edildikten sonra, sinüzoidal standart bir sinyal verilir.
Voltaj kontrolü, kapalı çevrim kontrollü Billy setup ile gerçekleştirilir. Algılama devresi tarafından gönderilen AC çıkış voltajı sinyali, genlik ayarı, mutlak değer değişimi ve aktif filtre devresi sonrasında ayarlanabilir bir DC geri besleme değişkeni haline gelir. Geri besleme sinyali ile karşılaştırıldığında, sapma oransal denetleyiciye gönderilir ve denetleyici tarafından yükseltildikten sonra standart sinüs dalgası genliğine gönderilir, böylece çıkış voltajının ortalama değeri sabit kalır ve çıkış kararlıdır.
Frekans kontrolü, standart bir sinüs dalgası ayarı aracılığıyla yapılan bir kontroldür. Standart sinüs verilerinin bir döngüsünün depolama kapasitesi 1024 bayttır, standart sinüs dalgasının frekansı 60 Hz'deki nominal çıkış frekansına karşılık gelir ve EPROM adres flaş sinyalinin frekansı 409,6 kHz olmalıdır. Kristal osilatör, sinyali elde etmek için frekansı bölmek için kullanılır, böylece çıkış frekansı doğru ve kararlıdır ve performans iyi bir şekilde garanti edilir. Özel frekans modülasyon devresi, 45-60Hz frekans aralığına ayarlanabilir. Tek fazlı kontrol devrelerinin üç grubunda, EPROM'da saklanan standart sinüzoidal veriler i'den 120 elektriksel derece farklıdır.
2) Merkezi izleme devresi
Devre, çekirdek olarak bir 16-bit 80C196 mikrodenetleyiciden oluşur. Analog miktar algılamayı tamamlamak için CPU'daki 8-kanal A/D dönüştürme arayüzünü kullanır, hata algılamayı ve işlem mantığını tamamlamak için harici CPU ve PIO kesintilerini ve kontrolü belirtmek için kontrol panelini kullanır. Giriş ve çıkış aşırı gerilim koruması ve çıkış aşırı yük koruması yazılımda uygulanmaktadır.
Algılama devresi üç bölümden oluşur: çıkış voltajı algılama, çıkış akımı algılama ve filtre kondansatörü akım algılama. Burcun kontrol hızını artırmak ve güç kalitesini sağlamak için burca bağlı algılama elemanı HL manyetik denge sensörü kullanır ve tüm algılama sinyalleri ana kontrol devresinden elektriksel olarak izole edilir.
