Apa karakteristik perbaikan daya frekuensi variabel tiga fase?
Catu daya frekuensi variabel dirancang dan diproduksi khusus untuk peralatan impor dan ekspor, dan sesuai dengan sistem catu daya Eropa dan Amerika. Mereka dapat digunakan sebagai sumber daya untuk peralatan listrik 60Hz impor dan jalur produksi, dan juga dapat digunakan sebagai pengujian jalur produksi produk listrik yang diekspor.
Apa karakteristik perbaikan daya frekuensi variabel tiga fase?
Input dari sistem tenaga tiga fase adalah jaringan AC tiga fase tiga kabel 380V/50Hz, dan outputnya adalah tiga fase empat kabel 0-500V, 60Hz AC, yang dapat dibagi menjadi dua bagian: sirkuit konversi daya utama dan sirkuit kontrol. Untuk meningkatkan kemampuan adaptasi keluaran tiga fasa terhadap beban tidak seimbang, sirkuit utama dan rangkaian kontrol catu daya tiga fasa dirancang sesuai dengan tiga set catu daya satu fasa independen. Sirkuit utama mengadopsi struktur AC-DC, termasuk penyearah, filter DC, inverter, filter AC, dan transformator. Diantaranya, bagian AC-DC adalah penyearah jembatan, yang secara perlahan dimulai oleh kontaktor AC dan kapasitor elektrolitik, dan disaring untuk mendapatkan arus yang stabil. Perbaikan memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
1. Ketika penyearah dimulai sebagian, kontaktor AC digunakan untuk memberikan start "lunak" dan mengurangi dampak pada jaringan.
Bagian inverter DC-AC mengadopsi struktur jembatan penuh fase tunggal. Sistem tiga fase memiliki tiga set inverter fase tunggal identik yang berbagi bus DC yang membentuk inti catu daya. Inverter menggunakan IGBT sebagai elemen pengalih. Menggunakan frekuensi switching IGBT yang lebih tinggi, inverter dikendalikan oleh modulasi lebar pulsa sinusoidal (SPWM), dan arus searah yang stabil diubah menjadi output arus bolak-balik termodulasi lebar pulsa. Frekuensi dasar arus bolak-balik adalah daya keluaran yang diinginkan. Keluaran gelombang modulasi lebar pulsa dari inverter disaring oleh rangkaian filter keluaran LC, dan arus gelombang sinus AC adalah keluaran. Output dari tiga rangkaian inverter fase tunggal berbeda satu sama lain sebesar 120 derajat listrik. Mereka secara elektrik independen satu sama lain di sisi primer trafo dan terhubung dalam konfigurasi bintang di sisi sekunder trafo untuk menghasilkan daya AC tiga fase yang diperlukan.
Untuk meningkatkan kompatibilitas elektromagnetik, sambungkan filter derau ke input dan output catu daya.
Sirkuit kontrol terdiri dari pemantauan pusat cerdas, tegangan fase tunggal dan kontrol bentuk gelombang, kontrol inverter IGBT, deteksi keluaran, deteksi dan perlindungan kesalahan, antarmuka tampilan operasi, catu daya kontrol, dan bagian lain untuk menyelesaikan kontrol frekuensi keluaran, tegangan dan bentuk gelombang. Kontrol sistem catu daya, diagnosis dan perlindungan kesalahan sistem, operasi dan status dan fungsi lainnya. Diantaranya, kontrol tegangan dan bentuk gelombang dari output fase tunggal menggunakan tiga kontrol fase tunggal independen, sehingga setiap fase dari catu daya tiga fase dapat digunakan secara independen sebagai catu daya satu fase, dan berlaku untuk semua jenis catu daya tunggal. - catu daya fase. Akhiri beban. Ini meningkatkan kemampuan adaptasi beban dari unit catu daya.
2. IGBT menggerakkan arus dan sirkuit perlindungan
Sirkuit kontrol dan proteksi IGBT dirancang untuk jembatan inverter fase tunggal. Rangkaian kontrol dan proteksi terdiri dari papan sirkuit tercetak yang dilengkapi dengan jembatan inverter satu fasa dan pendingin untuk membentuk modul unit inverter satu fasa. Sirkuit kontrol menggunakan modul kontrol terintegrasi M57962 dari Mitsubishi Corporation Jepang sebagai intinya. M57962 adalah sirkuit kontrol khusus untuk modul IGBT yang dapat mengontrol komponen hingga 400A/1200V. Sirkuit memiliki isolasi optocoupler cepat di dalam, cocok untuk operasi switching frekuensi tinggi sekitar 20 kHz, dan memiliki fungsi proteksi arus berlebih internal. Sirkuit kontrol menggunakan catu daya ganda plus 15 V / -10 V untuk meningkatkan kemampuan menekan interferensi.
Tahap depan sirkuit penggerak adalah sirkuit pemrosesan sinyal PWM. Setelah sinyal PWM saluran tunggal yang dikirim oleh sirkuit kontrol dibentuk dan dibalik oleh pembanding tegangan, dua sinyal 180 derajat yang saling berbeda digunakan sebagai sinyal kontrol untuk lengan jembatan atas dan bawah. Sinyal melewati sirkuit zona mati, dan tepi naiknya tertunda 3-4μs untuk memastikan bahwa zona mati lengan jembatan atas dan lengan jembatan bawah tidak kurang dari 3μs, dan kemudian dikirim ke sirkuit kontrol.
Perlindungan arus berlebih catu daya ini menggunakan skema perlindungan arus berlebih ganda yang menggabungkan perlindungan online dengan perlindungan terpusat untuk tabung dan lengan jembatan. Perlindungan online dengan tabung dilengkapi dengan sirkuit perlindungan internal M57962. Sirkuit proteksi pusat menggunakan sensor arus HL dengan kecepatan respons yang sangat cepat untuk mendeteksi arus sirkuit perantara. Jika sirkuit melebihi ambang batas yang ditetapkan, sirkuit perlindungan memblokir sinyal kontrol semua IGBT dari jembatan balik. Pelindung lonjakan menggunakan bus DC secara paralel dengan kapasitor non-induktif untuk menyerap lonjakan tegangan selama peralihan. Untuk lonjakan tegangan yang dihasilkan oleh arus besar selama proses proteksi arus berlebih, pemendekan jalur DC untuk mengurangi induktansi terdistribusi, mengurangi ambang proteksi dengan benar, dan meningkatkan kapasitas penyerapan dapat mengatasi masalah ini. Selain itu, papan driver dilengkapi dengan dua perangkat perlindungan untuk mencegah panas berlebih pada unit catu daya dan perlindungan tegangan rendah pada sirkuit perantara.
3. Sirkuit kontrol
Catu daya menggunakan tiga fase dan tidak bergantung pada kontrol keluaran dan sistem pemantauan pusat. Ini terdiri dari tiga set sirkuit kontrol fase tunggal dan satu set sirkuit pemantauan pusat. Sirkuit kontrol fase tunggal melengkapi kontrol frekuensi, tegangan, dan bentuk gelombang. Sirkuit pemantauan pusat melengkapi pengaturan tegangan dan frekuensi keluaran, setiap unit fungsional dari sistem catu daya, panel kontrol dan kontrol logika I/O, deteksi dan tampilan kesalahan. Tegangan diatur sebagai kuantitas analog, dan frekuensi diatur sebagai sinyal strobo alamat puluhan. Sinyal pengaturan, sinyal logika kontrol dan proteksi, dan catu daya kontrol membentuk bus sinyal sistem. Tiga set sirkuit kontrol fase tunggal, sirkuit pemantauan terpusat, dan sirkuit catu daya diintegrasikan menjadi satu.
1) Sirkuit kontrol tiga fase
Kontrol bentuk gelombang menargetkan output tegangan fase tunggal dan menggunakan skema kontrol dua loop dengan loop arus dalam. Dalam sistem bentuk gelombang tegangan yang terdiri dari dua loop kontrol, loop arus adalah loop dalam, objek yang dikontrol dari loop ini adalah Ic arus dari kapasitor filter, loop kontrol bentuk gelombang tegangan berada di luar loop arus, dan loop ini mempengaruhi nilai tegangan output sesaat. Kontrol dilakukan sehingga tegangan output dan arus kapasitor filter terdeteksi dan dibentuk oleh rangkaian deteksi, dan kemudian dikirim langsung ke loop bentuk gelombang dibandingkan dengan gelombang sinus standar dan loop bentuk gelombang, dan pulsa kontrol PWM dihasilkan setelah penyesuaian putaran ganda.
Pembangkitan gelombang sinus standar menggunakan metode tabel pencarian tipikal untuk pengalamatan dan pencarian tabel. Data gelombang sinus standar disimpan dalam EPROM, dan EPROM dikendalikan sesuai dengan urutan frekuensi keluaran, dan keluaran digital sinus dari EPROM diubah menjadi sinyal analog oleh konverter D/A. . Kuantitas analog memiliki polaritas positif dan digeser ke bawah secara simetris oleh rangkaian op amp. Setelah kapasitor diblokir, sinyal standar sinusoidal dihasilkan.
Kontrol tegangan dilakukan oleh pengaturan Billy dengan kontrol loop tertutup. Sinyal tegangan keluaran AC yang dikirim oleh rangkaian deteksi menjadi variabel umpan balik DC yang dapat disesuaikan setelah penyesuaian amplitudo, pertukaran nilai absolut, dan rangkaian filter aktif. Dibandingkan dengan sinyal umpan balik, penyimpangan dikirim ke pengontrol proporsional, dan setelah diperkuat oleh pengontrol, dikirim ke amplitudo gelombang sinus standar, sehingga nilai rata-rata tegangan keluaran tetap konstan dan keluaran stabil.
Kontrol frekuensi adalah kontrol melalui pengaturan gelombang sinus standar. Kapasitas penyimpanan satu siklus data sinus standar adalah 1024 byte, frekuensi gelombang sinus standar sesuai dengan frekuensi keluaran nominal pada 60 Hz, dan frekuensi sinyal strobo alamat EPROM harus 409,6 kHz. Osilator kristal digunakan untuk membagi frekuensi untuk mendapatkan sinyal, sehingga frekuensi keluaran akurat dan stabil, dan kinerjanya terjamin dengan baik. Sirkuit modulasi frekuensi khusus dapat diatur ke rentang frekuensi 45-60Hz. Dalam tiga kelompok rangkaian kontrol fase tunggal, data sinusoidal standar yang disimpan dalam EPROM berbeda dari i sebesar 120 derajat listrik.
2) Sirkuit pemantauan pusat
Sirkuit terdiri dari mikrokontroler 16-bit 80C196 sebagai intinya. Ini menggunakan 8-antarmuka konversi A/D saluran di CPU untuk menyelesaikan deteksi kuantitas analog, menggunakan interupsi CPU dan PIO eksternal untuk menyelesaikan deteksi kesalahan dan logika operasi, dan panel kontrol untuk menunjukkan kontrol. Proteksi tegangan lebih input dan output dan perlindungan kelebihan beban output diimplementasikan dalam perangkat lunak.
Rangkaian deteksi terdiri dari tiga bagian: deteksi tegangan keluaran, deteksi arus keluaran, dan deteksi arus kapasitor filter. Untuk meningkatkan kecepatan kontrol busing dan memastikan kualitas daya, elemen penginderaan yang terhubung dengan busing menggunakan sensor keseimbangan magnetik HL, dan semua sinyal deteksi diisolasi secara elektrik dari sirkuit kontrol utama.
