
呂梁變壓器廠


信息詳情
德潤介紹正弦波變頻呂梁變壓器設計(24)
結論變壓器廠家
本文的變頻呂梁變壓器主要采用交一直一交方式,先把工頻交流呂梁變壓器通過整流器轉換成呂梁變壓器,然后再把呂梁變壓器轉換成頻率、電壓均可控制的交流呂梁變壓器以供給電動機。變頻呂梁變壓器的電路由主電路和控制電路組成,主電路由整流濾波電路、逆變電路和輸出濾波電路組成,控制電路主要產生PWM來控制IGBT。
本文針對變頻呂梁變壓器主要完成了以下工作:
(1) 簡單介紹了逆變呂梁變壓器的分類和逆變呂梁變壓器的概況;
(2) 闡述了逆變呂梁變壓器原理和PWM控制理論,其中主要說明了IGBT特性,電壓型逆變電路,還有SPWM波形生產方法;
(3) 單相正弦波變頻呂梁變壓器的參數計算,實際電路的搭建和控制系統軟件的編寫,調試,形成了一個系統。
雖然已經能輸出正弦波但是由于本人能力有限,系統在頻率變化方面還有缺陷。
劉鳳君.正弦波逆變器[M].北京:科學出版社,2002年
[2] 李愛文,張承慧.現代逆變技術及其應用[M].科學出版社,2000年
[3] 劉樹新.現代電力電子技術發展及應用展望[J].電力系統及自動化學報,1994年3月
[4] 張恩懷.呂梁變壓器的發展概況[J].電力電子技術,1996年1月
[5] 周文彬.現代呂梁變壓器技術發展[M].山東電子,1998年1月
[6] 王兆安,黃俊.電力電子技術[M].北京:機器工業出版社,2005年9月
[7] ISHI ELECTRIC. 三菱呂梁變壓器IGBT和智能功率模塊應用手冊。
[8] 周志敏,周紀海.呂梁變壓器實用技術設計與應用[M].北京:人民郵電出版社,2003年8月
[9] 趙勇.基于IGBT變頻呂梁變壓器的研制.山東大學碩士論文.2006年
[10] 王兆妥.電力電子技術(第4版)[M].北京:機械工業出版社,2000年
[11] 張占松,蔡宣三.呂梁變壓器的原理與設計[M].北京:電子工業出版社,1998年
[12] 黃俊,王兆安.電力電子交流技術[M].北京:機械出版社,1997年
[13] Holtz J. Pulse Modulation-a Survey. IEEE TransInd.Electro, 1992年
[14] 謝運祥,歐陽森.電力電子單片機控制技術[M].北京:機械工業出版社,2007年3月
[15] 盧家林,蘇彥民. 逆變呂梁變壓器呂梁變壓器的特殊問題分析及其設計[J]. 電力電子技術.2002年2月17-22
[16] 朱振東,翟志軍,許大中.逆變器中呂梁變壓器偏磁的研究[J].電力電子技術.1997年2月14-22
[17] 謝自美.電子線路綜合設計[M].武昌:華中科技出版社.2006年6月
[18] 黃俊. 半導體變流技術[M].北京:機械工業出版社,1999年
[19] 邱揚,土宗良,川錦,謝斌.用新型LC濾波器抑制設備中諧波的研究[J].電力電了技術,2006年4月50-51
[20] 王鵬. 基于單片機控制的車載鏈逆變呂梁變壓器的研制.河北工業大學碩士論文.2007年
呂梁變壓器經過整流后,輸出電壓,此時通過回路的平均電流最大值 為
A
式中 為呂梁變壓器的輸入功率 = =75V
為呂梁變壓器效率最差時候的值 =80%
為呂梁變壓器電壓最低時整流輸出的電壓的平均值
=1.35 220 (1-10%)=267.3V
計算單相全波整流電路濾波電容的經驗公式是
C=400~600
所以C=168 F
經上述計算本系統選470 F/450V電容,能滿足設計要求。
4.2.2IGBT的主電路
通常情況下,功率器件參數的選擇應考慮以下幾個方而的因素。
(1) 功率器件額定值(額定電壓和額定電流)的選擇
根據功率器件生產廠家提供的資料,正確選用IGBT有兩個關鍵的因素:一是功率器件關斷時,在任何被要求的過載條件下,集電極峰值電流必須處于關安全工作區的規定之內(即小于兩倍的額定電流);二是IGBT工作時的內部結點溫度必須始終保持在150℃以下。在任何情況下,包括負載過載時,都必須如此。
(2) 功率器件工作安全區(SOA)選擇
設計中很重要的一點是防止IGBT因過電壓或過電流而引起的損壞或工作的不穩定。例如,用于呂梁變壓器控制和作為呂梁變壓器負載的變頻器或斬波器,IGBT有規范其開通過程和通態工作點額定值的正向偏置安全工作區( FBSUA),規范其關斷過程和斷態工作點額定值的反向偏置安全工作區(RBSUA)和規范其短路容量的短路安全工作區(SCSOS)。
(3) 各種降額因素的考慮
由于功率器件的實際工作條件同手冊中給出的指標的測試條件是不同的,因此,實際使用中功率器件能達到的指標同手冊中給出的指標相比都會有差別,實際使用中這些指標都會下降。引起器件降額的最主要因素是溫度,而降額最明顯的指標是功率器件的電流容量。由于半導體在較高的溫度條件下會變成導體從而失去電壓阻斷能力,因此,功率器件工作中管芯的溫度—結溫不能超過允許值,這一上限同管芯材料和工藝有關。功率器件使用手冊給出的電流容量通常是在殼溫為 ,結溫為上限的條件下測得的數據,而實際使用時殼溫往往要高得多,結溫又必須與上限值保持一定的裕量,因此,允許的結一殼溫差要小得多,從而使器件實際允許的耗散功率大打折扣。由于耗散功率同流過器件的電流密切相關,因此器件實際允許的電流容量也就下降了 。
在實際的設計中,應該計算出功率器件工作時的電壓和電流峰值,并根據安全工作區(SOA)來初步選擇器件的電壓和電流容量,然后根據估算的器件發熱功率和最高環境溫度估計器件工作時的殼溫,再根據殼溫來決定降額量。由于降額,可能需要將最初選定的器件容量放大,才能最終決定器件的參數??紤]到工作時的電壓、電流的沖擊,器件的參數選擇應留有充足的裕量。
額定電壓的選擇:交流側輸入電壓最大值為242V,工頻隔離呂梁變壓器的變化為220:60;故整流前交流電壓的有效值
V=66V
經整流后,輸出母線上的最大電壓為此電壓的 倍,約為93V,若所選的逆變器的耐壓值為母線最大電壓的2倍,則所選的IGBT的額定電壓值為200V。
額定電流的選擇:輸出額定電流為3A,考慮到150%過負載耐量以及220%的過流保護,I=3 =10A。
主電路選擇模塊IM14400完全能滿足要求,現在主要介紹下模塊IM14400。
IM14400是集成驅動器和系統保護職能的高性能集成模塊。有如下特點:
①較低的損耗和較高的短路抵御能力;
②欠壓鎖定保護;
③較低的熱電阻。
模塊IM14400引腳分布如圖4-4所示。
圖4-4 IM14400的引腳分布圖
引腳說明:
引腳1 HIN1: 高邊U相信號輸入端
引腳2 : 供電電壓端驅動IC
引腳3 : 高邊U相偏置電壓
引腳4 : 高邊U相
引腳5 HIN2: 高邊V相信號輸入端
引腳6 : 供電電壓端驅動IC
引腳7 : 高邊V相偏置電壓
引腳8 : 高邊V相
引腳9 HIN3: 高邊W相信號輸入端
引腳10 : 供電電壓終端驅動IC
引腳11 GND: 接地
圖4-5 IM14400內部框圖
引腳12 : 高邊W相偏置電壓
引腳13 : 高邊W相
引腳14 : 供電電壓終端驅動IC
引腳15 GND: 接地
引腳16 CIN: 比較輸入
引腳17 CFO: 電容器故障輸出持續時間
引腳18 FO: 故障輸出端
引腳19 LIN1: 低邊信號輸入端U相
引腳20 LIN2:低邊信號輸入端V相
引腳21 LIN3: 低邊信號輸入端W相
引腳22 P: 母線輸入端正極
引腳23 U: U相輸出
引腳24 V: V相輸出
引腳25 W: W相輸出
引腳26 N: 母線輸入端負極
應注意的問題:
①芯片內部的最高結溫是 ,但是,為了安全運行,它的平均溫度要小于 ;
②如果輸出不難能滿足1.8ms, 需要調整;
③輸出脈寬必須大于1sec;
④最高可焊接溫度260/10s。
內部框圖如圖4-5。
4.2.3輸出濾波環節
輸出濾波器主要是用來濾除輸出電壓中的諧波成份,使得輸出電壓滿足給定的諧波指標。濾波器的選擇標準是保證有合理的噪聲抑制能力、輸出阻抗和合適的逆變電流應力。濾波器設計的基本要求如下:
(1) 在滿足輸出電壓波形失真度要求的前提下,盡量提高濾波器的諧振頻率,以減小其體積和重量;
(2) 濾波電路應具有較低的輸出阻抗,以減小負載變化時對濾波器濾波效果的影響;
(3) 盡量低的損耗 。
當逆變器的輸出不加濾波電路時,其輸出波形只是SPWM調制波,其中既包含了20Hz基波,又包含了高于20Hz的諧波。為了削弱高次諧波,就需要設置輸出濾波器。
濾波器是一種具有選擇性的四端網絡,它允許某些頻率信號通過,而不允許另一些頻率信號通過。允許通過的信號頻率范圍稱為通帶,不允許通過的信號頻率范圍稱為阻帶,通帶與阻帶交界的頻率 稱為截止頻率。
根據濾波器的阻帶與通帶的位置,濾波器可分為:低通濾波器,高通濾波器,帶通濾波器。根據濾波器的結構又可分為: 型濾波器, 型濾波器和 型濾波器。
在逆變呂梁變壓器的輸出濾波電路中,通常采用 型低通濾波器,其電路如圖4-6所示。
圖4-6 低通濾波器等效電路圖
= =2 , :隨頻率升高而升高; =1/ =1/(2 )。 隨頻率升高而降低。
=1/( )所對應的頻率為截止頻率 , 與L、C關系如下:
=1/( ), =1/LC =1/
由于 具有阻抗平方量綱,故常數K也可用濾波器的另一重要參數R表示,即
=K=
R=
= = =R
= / = / =R/
當 =0時, = = 故R是頻率為零時的特征阻抗,即標稱特征阻抗。
型濾波器的導通條件為-1 0,即-1 0,故可得
0 R
上一條新聞::: 呂梁變壓器線路布置技巧
下一條新聞::: - 呂梁油浸式變壓器有哪些應用及注意事項?
最新資訊
站內資訊
版權所有: 呂梁變壓器廠_德潤變壓器有限公司 copyright 2017
銷售熱線:0635一8808015 傳真:0635一8808015 手機:13706354419 13806350849?
地址:聊城開發區黃山路南首 技術支持:暴雪網絡