¿Cuáles son las características de la rectificación de potencia de frecuencia variable trifásica?
Las fuentes de alimentación de frecuencia variable están especialmente diseñadas y fabricadas para equipos de importación y exportación, y corresponden a los sistemas de alimentación europeos y americanos. Se pueden usar como fuente de energía para líneas de producción y electrodomésticos importados de 60 Hz, y también se pueden usar como prueba para líneas de producción de productos eléctricos exportados.
¿Cuáles son las características de la rectificación de potencia de frecuencia variable trifásica?
La entrada del sistema de alimentación trifásico es una red trifásica de tres hilos de 380 V/50 Hz CA, y la salida es una red trifásica de cuatro hilos 0-500V, 60 Hz CA, que se puede dividir en dos partes: el circuito de conversión de energía principal y el circuito de control. Para mejorar la adaptabilidad de la salida trifásica a la carga desequilibrada, el circuito principal y el circuito de control de la fuente de alimentación trifásica están diseñados de acuerdo con tres conjuntos de fuentes de alimentación monofásicas independientes. El circuito principal adopta una estructura AC-DC, que incluye rectificador, filtro DC, inversor, filtro AC y transformador. Entre ellos, la parte AC-DC es un puente rectificador, que se enciende lentamente mediante un contactor AC y un condensador electrolítico, y se filtra para obtener una corriente estable. La rectificación tiene las siguientes características:
1. Cuando el rectificador arranca parcialmente, se utiliza un contactor de CA para proporcionar un arranque "suave" y reducir el impacto en la red.
La parte del inversor DC-AC adopta una estructura de puente completo monofásico. Los sistemas trifásicos tienen tres conjuntos de inversores monofásicos idénticos que comparten el bus de CC que forma el núcleo de la fuente de alimentación. Los inversores utilizan IGBT como elementos de conmutación. Utilizando una frecuencia de conmutación IGBT más alta, el inversor se controla mediante modulación de ancho de pulso sinusoidal (SPWM), y la corriente continua estable se convierte en una salida de corriente alterna modulada por ancho de pulso. La frecuencia fundamental de la corriente alterna es la potencia de salida deseada. La salida de onda de modulación de ancho de pulso del inversor se filtra mediante el circuito de filtro de salida LC y se emite la corriente de onda sinusoidal de CA. Las salidas de los tres circuitos inversores monofásicos difieren entre sí en 120 grados eléctricos. Son eléctricamente independientes entre sí en el lado primario del transformador y están conectados en una configuración de estrella en el lado secundario del transformador para generar la potencia de CA trifásica requerida.
Para mejorar la compatibilidad electromagnética, conecte filtros de ruido a la entrada y salida de la fuente de alimentación.
El circuito de control se compone de monitoreo central inteligente, voltaje monofásico y control de forma de onda, control de inversor IGBT, detección de salida, detección y protección de fallas, interfaz de visualización de operación, fuente de alimentación de control y otras partes para completar el control de frecuencia de salida, voltaje y forma de onda Control del sistema de suministro de energía, diagnóstico y protección de fallas del sistema, operación y estado y otras funciones. Entre ellos, el control de voltaje y forma de onda de la salida monofásica utiliza tres controles monofásicos independientes, por lo que cada fase de la fuente de alimentación trifásica se puede utilizar de forma independiente como fuente de alimentación monofásica y es aplicable a cualquier fuente de alimentación de fase. Carga final. Esto mejora la adaptabilidad a la carga de la fuente de alimentación.
2. Circuito de protección y corriente de accionamiento IGBT
Los circuitos de control y protección de los IGBTs están diseñados para puentes inversores monofásicos. El circuito de control y protección consta de una placa de circuito impreso equipada con un puente inversor monofásico y un enfriador para formar un módulo de unidad inversora monofásico. El circuito de control toma como núcleo el módulo de control integrado M57962 de Mitsubishi Corporation of Japan. M57962 es un circuito de control dedicado para módulos IGBT que puede controlar componentes de hasta 400 A/1200 V. El circuito tiene un aislamiento de optoacoplador rápido en el interior, adecuado para la operación de conmutación de alta frecuencia alrededor de 20 kHz, y tiene una función interna de protección contra sobrecorriente. El circuito de control utiliza una fuente de alimentación doble de más de 15 V / -10 V para mejorar la capacidad de supresión de interferencias.
La etapa frontal del circuito de control es un circuito de procesamiento de señales PWM. Después de que un comparador de voltaje moldea e invierte la señal PWM de un solo canal enviada por el circuito de control, se utilizan dos señales de 180 grados mutuamente diferentes como señales de control para los brazos del puente superior e inferior. La señal pasa a través del circuito de zona muerta y su flanco ascendente se retrasa 3-4 μs para garantizar que las zonas muertas del brazo del puente superior y del brazo del puente inferior no sean inferiores a 3 μs, y luego se envían a el circuito de mando
Esta protección contra sobrecorriente de la fuente de alimentación utiliza un esquema dual de protección contra sobrecorriente que combina la protección en línea con la protección centralizada para tubos y brazos de puente. La protección en línea con tubo se completa con el circuito de protección interna M57962. El circuito de protección central utiliza el sensor de corriente HL con una velocidad de respuesta extremadamente rápida para detectar la corriente del circuito intermedio. Si el circuito supera el umbral establecido, el circuito de protección bloquea las señales de control de todos los IGBT del puente inverso. Los protectores contra sobretensiones utilizan un bus de CC en paralelo con un condensador no inductivo para absorber los picos de voltaje durante la conmutación. Para el pico de voltaje generado por la gran corriente durante el proceso de protección contra sobrecorriente, acortar la línea de CC para reducir la inductancia distribuida, reducir adecuadamente el umbral de protección y aumentar la capacidad de absorción puede resolver este problema. Además, la placa del controlador está equipada con dos dispositivos de protección para evitar el sobrecalentamiento de la fuente de alimentación y la protección contra subtensión del circuito intermedio.
3. Circuito de control
La fuente de alimentación utiliza tres fases y es independiente del control de salida y del sistema de monitoreo central. Consta de tres juegos de circuitos de control monofásicos y un juego de circuitos de monitoreo central. El circuito de control monofásico completa el control de frecuencia, voltaje y forma de onda. El circuito de monitoreo central completa la configuración del voltaje y la frecuencia de salida, cada unidad funcional del sistema de suministro de energía, panel de control y control lógico de E/S, detección y visualización de errores. El voltaje se establece como una cantidad analógica y la frecuencia se establece como una señal estroboscópica de dirección de decenas. Las señales de configuración, las señales lógicas de control y protección y la fuente de alimentación de control forman el bus de señal del sistema. Tres conjuntos de circuitos de control monofásicos, circuito de monitoreo centralizado y circuito de suministro de energía están integrados en uno.
1) Circuito de control trifásico
El control de forma de onda apunta a una salida de voltaje monofásico y utiliza un esquema de control de dos bucles con un bucle de corriente interno. En el sistema de forma de onda de voltaje compuesto por dos lazos de control, el lazo de corriente es el lazo interno, el objeto controlado de este lazo es la corriente Ic del capacitor de filtro, el lazo de control de forma de onda de voltaje está fuera del lazo de corriente, y este lazo afecta el valor instantáneo de la tensión de salida. El control se lleva a cabo para que el voltaje de salida y la corriente del condensador del filtro sean detectados y moldeados por el circuito de detección, y luego enviados directamente al bucle de forma de onda en comparación con la onda sinusoidal estándar y el bucle de forma de onda, y el pulso de control PWM se genera después el ajuste de doble bucle.
La generación de onda sinusoidal estándar utiliza un método típico de tabla de consulta para direccionamiento y consulta de tabla. Los datos de onda sinusoidal estándar se almacenan en la EPROM, y la EPROM se controla de acuerdo con la secuencia de frecuencia de salida, y la salida digital sinusoidal de la EPROM se convierte en una señal analógica mediante un convertidor D/A. . La cantidad analógica tiene polaridad positiva y el circuito del amplificador operacional la desplaza hacia abajo simétricamente. Una vez que se bloquea el condensador, se emite una señal estándar sinusoidal.
El control de voltaje se realiza mediante la configuración de Billy con control de bucle cerrado. La señal de voltaje de salida de CA enviada por el circuito de detección se convierte en una variable de retroalimentación de CC ajustable después del ajuste de amplitud, el intercambio de valor absoluto y el circuito de filtro activo. En comparación con la señal de retroalimentación, la desviación se envía al controlador proporcional y, después de ser amplificada por el controlador, se envía a la amplitud de onda sinusoidal estándar, de modo que el valor promedio del voltaje de salida permanece constante y la salida es estable.
El control de frecuencia es un control a través de una configuración de onda sinusoidal estándar. La capacidad de almacenamiento de un ciclo de los datos sinusoidales estándar es de 1024 bytes, la frecuencia de la onda sinusoidal estándar corresponde a la frecuencia de salida nominal a 60 Hz y la frecuencia de la señal estroboscópica de la dirección EPROM debe ser de 409,6 kHz. El oscilador de cristal se utiliza para dividir la frecuencia para obtener la señal, de modo que la frecuencia de salida sea precisa y estable, y el rendimiento esté bien garantizado. El circuito de modulación de frecuencia dedicado se puede configurar en un rango de frecuencia de 45-60Hz. En los tres grupos de circuitos de control monofásicos, los datos sinusoidales estándar almacenados en la EPROM difieren de i en 120 grados eléctricos.
2) Circuito central de monitoreo
El circuito consta de un microcontrolador 80C196 de 16-bit como núcleo. Utiliza la interfaz de conversión A/D de canal 8-en la CPU para completar la detección de cantidad analógica, utiliza la CPU externa y las interrupciones PIO para completar la detección de errores y la lógica de operación, y el panel de control para indicar el control. La protección contra sobretensión de entrada y salida y la protección contra sobrecarga de salida están implementadas en el software.
El circuito de detección consta de tres partes: detección de tensión de salida, detección de corriente de salida y detección de corriente del condensador de filtro. Para mejorar la velocidad de control del aislador y garantizar la calidad de la energía, el elemento sensor conectado con el aislador utiliza un sensor de equilibrio magnético HL y todas las señales de detección están aisladas eléctricamente del circuito de control principal.
