ویژگی های یکسوسازی توان فرکانس متغیر سه فاز چیست؟
پاورهای فرکانس متغیر به طور ویژه برای تجهیزات واردات و صادرات طراحی و ساخته می شوند و مطابق با سیستم های تغذیه اروپا و آمریکا هستند. آنها می توانند به عنوان منبع تغذیه برای لوازم برقی وارداتی 60 هرتز و خطوط تولید و همچنین می توانند به عنوان آزمایشی برای خطوط تولید محصولات الکتریکی صادراتی استفاده شوند.
ویژگی های یکسوسازی توان فرکانس متغیر سه فاز چیست؟
ورودی سیستم برق سه فاز یک شبکه سه فاز سه سیم 380 ولت / 50 هرتز AC و خروجی سه فاز چهار سیمه 0-500V، 60 هرتز AC است که به دو قسمت تقسیم می شود. قطعات: مدار تبدیل برق اصلی و مدار کنترل. به منظور بهبود سازگاری خروجی سه فاز با بار نامتعادل، مدار اصلی و مدار کنترل منبع تغذیه سه فاز مطابق با سه مجموعه منبع تغذیه تک فاز مستقل طراحی شده است. مدار اصلی از ساختار AC-DC، از جمله یکسو کننده، فیلتر DC، اینورتر، فیلتر AC و ترانسفورماتور استفاده می کند. در میان آنها، قسمت AC-DC یکسوساز پل است که به آرامی توسط یک کنتاکتور AC و یک خازن الکترولیتی راه اندازی می شود و برای به دست آوردن جریان پایدار فیلتر می شود. اصلاح دارای ویژگی های زیر است:
1. هنگامی که یکسو کننده تا حدی راه اندازی می شود، یک کنتاکتور AC برای ایجاد یک شروع "نرم" و کاهش ضربه روی شبکه استفاده می شود.
بخش اینورتر DC-AC از ساختار تک فاز پل کامل استفاده می کند. سیستم های سه فاز دارای سه مجموعه از اینورترهای تک فاز یکسان هستند که باس DC را که هسته منبع تغذیه را تشکیل می دهد، به اشتراک می گذارند. اینورترها از IGBT به عنوان عناصر سوئیچینگ استفاده می کنند. با استفاده از فرکانس سوئیچینگ IGBT بالاتر، اینورتر توسط مدولاسیون عرض پالس سینوسی (SPWM) کنترل می شود و جریان مستقیم پایدار به یک خروجی جریان متناوب مدوله شده با عرض پالس تبدیل می شود. فرکانس اصلی جریان متناوب، توان خروجی مورد نظر است. خروجی موج مدولاسیون عرض پالس از اینورتر توسط مدار فیلتر خروجی LC فیلتر می شود و جریان موج سینوسی AC خروجی می شود. خروجی سه مدار اینورتر تکفاز 120 درجه الکتریکی با یکدیگر متفاوت است. آنها از نظر الکتریکی در سمت اصلی ترانسفورماتور از یکدیگر مستقل هستند و در یک پیکربندی ستاره ای در سمت ثانویه ترانسفورماتور به منظور خروجی برق AC سه فاز مورد نیاز متصل می شوند.
برای بهبود سازگاری الکترومغناطیسی، فیلترهای نویز را به ورودی و خروجی منبع تغذیه متصل کنید.
مدار کنترل از مانیتورینگ مرکزی هوشمند، کنترل ولتاژ و شکل موج تک فاز، کنترل اینورتر IGBT، تشخیص خروجی، تشخیص و حفاظت عیب، رابط نمایشگر عملیات، منبع تغذیه کنترل و سایر بخشها برای تکمیل کنترل فرکانس خروجی، ولتاژ و شکل موج کنترل سیستم منبع تغذیه، تشخیص عیب سیستم و حفاظت، عملیات و وضعیت و سایر عملکردها. در میان آنها، کنترل ولتاژ و شکل موج خروجی تک فاز از سه کنترل تک فاز مستقل استفاده می کند، بنابراین هر فاز از منبع تغذیه سه فاز می تواند به طور مستقل به عنوان منبع تغذیه تک فاز استفاده شود و برای هر تک فاز قابل استفاده است. منبع تغذیه فاز پایان بار. این امر سازگاری بار واحد منبع تغذیه را بهبود می بخشد.
2. جریان و مدار حفاظتی درایو IGBT
مدارهای کنترل و حفاظت IGBT ها برای پل های اینورتر تک فاز طراحی شده اند. مدار کنترل و حفاظت از یک برد مدار چاپی مجهز به یک پل اینورتر تک فاز و یک خنک کننده برای تشکیل یک ماژول واحد اینورتر تک فاز تشکیل شده است. مدار کنترل، ماژول کنترل یکپارچه M57962 شرکت میتسوبیشی ژاپن را به عنوان هسته می گیرد. M57962 یک مدار کنترل اختصاصی برای ماژول های IGBT است که می تواند قطعات را تا 400A/1200V کنترل کند. مدار دارای یک عایق اپتوکوپلر سریع در داخل، مناسب برای عملکرد سوئیچینگ فرکانس بالا در حدود 20 کیلوهرتز، و دارای عملکرد داخلی حفاظت از جریان بیش از حد است. مدار کنترل از منبع تغذیه دوگانه به اضافه 15 ولت / -10 ولت برای بهبود توانایی سرکوب تداخل استفاده میکند.
مرحله جلویی مدار درایو یک مدار پردازش سیگنال PWM است. پس از اینکه سیگنال PWM تک کاناله ارسال شده توسط مدار کنترل توسط یک مقایسه کننده ولتاژ شکل گرفت و معکوس شد، دو سیگنال 180 درجه متقابل به عنوان سیگنال کنترل برای بازوهای پل بالا و پایین استفاده می شود. سیگنال از مدار منطقه مرده عبور میکند و لبه بالارونده آن 3-4μs به تأخیر میافتد تا اطمینان حاصل شود که مناطق مرده بازوی پل بالایی و بازوی پل پایینی کمتر از 3μs نباشد، و سپس به مدار کنترل
این حفاظت در برابر جریان بیش از حد منبع تغذیه از یک طرح حفاظت از اضافه جریان دوگانه استفاده می کند که حفاظت آنلاین را با حفاظت متمرکز برای لوله ها و بازوهای پل ترکیب می کند. حفاظت آنلاین با لوله توسط مدار حفاظت داخلی M57962 تکمیل می شود. مدار حفاظت مرکزی از سنسور جریان HL با سرعت واکنش بسیار سریع برای تشخیص جریان مدار میانی استفاده می کند. اگر مدار از آستانه تعیین شده فراتر رود، مدار حفاظتی سیگنال های کنترل همه IGBT های پل معکوس را مسدود می کند. محافظ های ولتاژ از یک باس DC به موازات یک خازن غیر القایی برای جذب نوک ولتاژ در هنگام سوئیچ استفاده می کنند. برای افزایش ولتاژ تولید شده توسط جریان زیاد در طول فرآیند حفاظت اضافه جریان، کوتاه کردن خط DC برای کاهش اندوکتانس توزیع شده، کاهش مناسب آستانه حفاظتی و افزایش ظرفیت جذب می تواند این مشکل را حل کند. بعلاوه، برد درایور مجهز به دو وسیله حفاظتی برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد واحد منبع تغذیه و حفاظت در برابر ولتاژ پایین مدار میانی است.
3. مدار کنترل
منبع تغذیه از سه فاز استفاده می کند و مستقل از کنترل خروجی و سیستم نظارت مرکزی است. این شامل سه مجموعه مدارهای کنترل تک فاز و مجموعه ای از مدارهای نظارت مرکزی است. مدار کنترل تک فاز کنترل فرکانس، ولتاژ و شکل موج را کامل می کند. مدار مانیتورینگ مرکزی تنظیم ولتاژ و فرکانس خروجی، هر واحد عملکردی سیستم منبع تغذیه، کنترل پنل و کنترل منطقی I/O، تشخیص خطا و نمایش را تکمیل می کند. ولتاژ به عنوان یک کمیت آنالوگ و فرکانس به عنوان سیگنال بارق آدرس ده ها تنظیم می شود. سیگنال های راه اندازی، سیگنال های منطقی کنترل و حفاظت و منبع تغذیه کنترل گذرگاه سیگنال سیستم را تشکیل می دهند. سه مجموعه از مدارهای کنترل تک فاز، مدار نظارت متمرکز و مدار منبع تغذیه در یک مجموعه یکپارچه شده اند.
1) مدار کنترل سه فاز
کنترل شکل موج یک خروجی ولتاژ تک فاز را هدف قرار می دهد و از یک طرح کنترل دو حلقه ای با یک حلقه جریان داخلی استفاده می کند. در سیستم شکل موج ولتاژ متشکل از دو حلقه کنترل، حلقه جریان حلقه داخلی است، شیء کنترل شده این حلقه جریان Ic خازن فیلتر است، حلقه کنترل شکل موج ولتاژ خارج از حلقه جریان است و این حلقه بر مقدار ولتاژ خروجی لحظه ای کنترل به گونه ای انجام می شود که ولتاژ خروجی و جریان خازن فیلتر توسط مدار تشخیص شناسایی و شکل می گیرد و سپس مستقیماً به حلقه شکل موج در مقایسه با موج سینوسی استاندارد و حلقه شکل موج ارسال می شود و پس از آن پالس کنترل PWM تولید می شود. تنظیم حلقه دوگانه
تولید موج سینوسی استاندارد از یک روش جدول جستجوی معمولی برای آدرس دهی و جستجوی جدول استفاده می کند. دادههای موج سینوسی استاندارد در EPROM ذخیره میشوند و EPROM با توجه به توالی فرکانس خروجی کنترل میشود و خروجی دیجیتال سینوسی EPROM توسط یک مبدل D/A به سیگنال آنالوگ تبدیل میشود. . کمیت آنالوگ دارای قطبیت مثبت است و به طور متقارن توسط مدار آپ امپ به پایین جابه جا می شود. پس از مسدود شدن خازن، یک سیگنال استاندارد سینوسی خروجی می شود.
کنترل ولتاژ توسط Billy setup با کنترل حلقه بسته انجام می شود. سیگنال ولتاژ خروجی AC ارسال شده توسط مدار تشخیص، پس از تنظیم دامنه، تبادل مقدار مطلق و مدار فیلتر فعال، به یک متغیر بازخورد DC قابل تنظیم تبدیل می شود. در مقایسه با سیگنال فیدبک، انحراف به کنترل کننده تناسبی ارسال می شود و پس از تقویت توسط کنترل کننده، به دامنه موج سینوسی استاندارد ارسال می شود، به طوری که مقدار متوسط ولتاژ خروجی ثابت می ماند و خروجی پایدار می شود.
کنترل فرکانس یک کنترل از طریق یک تنظیم موج سینوسی استاندارد است. ظرفیت ذخیره سازی یک چرخه از داده های سینوسی استاندارد 1024 بایت است، فرکانس موج سینوسی استاندارد با فرکانس خروجی اسمی در 60 هرتز مطابقت دارد و فرکانس سیگنال بارق آدرس EPROM باید 409.6 کیلوهرتز باشد. از نوسانگر کریستالی برای تقسیم فرکانس برای به دست آوردن سیگنال استفاده می شود، به طوری که فرکانس خروجی دقیق و پایدار است و عملکرد به خوبی تضمین می شود. مدار مدولاسیون فرکانس اختصاصی را می توان روی محدوده فرکانسی 45-60هرتز تنظیم کرد. در سه گروه مدارهای کنترل تک فاز، داده های استاندارد سینوسی ذخیره شده در EPROM با i 120 درجه الکتریکی متفاوت است.
2) مدار نظارت مرکزی
مدار از یک میکروکنترلر 16-bit 80C196 به عنوان هسته تشکیل شده است. از رابط تبدیل A/D کانال در CPU برای تکمیل تشخیص کمیت آنالوگ استفاده میکند، از CPU خارجی و وقفههای PIO برای تکمیل تشخیص خطا و منطق عملیات، و پانل کنترل برای نشان دادن کنترل استفاده میکند. حفاظت اضافه ولتاژ ورودی و خروجی و حفاظت اضافه بار خروجی در نرم افزار پیاده سازی شده است.
مدار تشخیص از سه بخش تشکیل شده است: تشخیص ولتاژ خروجی، تشخیص جریان خروجی و تشخیص جریان خازن فیلتر. به منظور بهبود سرعت کنترل بوش و اطمینان از کیفیت توان، عنصر حسگر متصل به بوش از سنسور تعادل مغناطیسی HL استفاده می کند و تمام سیگنال های تشخیص به صورت الکتریکی از مدار کنترل اصلی جدا می شوند.
