Quelles sont les caractéristiques du redressement de puissance triphasé à fréquence variable ?
Les alimentations à fréquence variable sont spécialement conçues et fabriquées pour les équipements d'importation et d'exportation, et elles correspondent aux systèmes d'alimentation européens et américains. Ils peuvent être utilisés comme source d'alimentation pour les appareils électriques 60Hz importés et les lignes de production, et peuvent également être utilisés comme test pour les lignes de production de produits électriques exportés.
Quelles sont les caractéristiques du redressement de puissance triphasé à fréquence variable ?
L'entrée du système d'alimentation triphasé est un réseau triphasé à trois fils 380V/50Hz AC, et la sortie est un triphasé à quatre fils 0-500V, 60Hz AC, qui peut être divisé en deux pièces: le circuit de conversion de puissance principal et le circuit de commande. Afin d'améliorer l'adaptabilité de la sortie triphasée à la charge déséquilibrée, le circuit principal et le circuit de commande de l'alimentation triphasée sont conçus selon trois ensembles d'alimentations monophasées indépendantes. Le circuit principal adopte une structure AC-DC, comprenant un redresseur, un filtre DC, un onduleur, un filtre AC et un transformateur. Parmi eux, la partie AC-DC est un pont redresseur, qui est démarré lentement par un contacteur AC et un condensateur électrolytique, et est filtré pour obtenir un courant stable. La rectification a les caractéristiques suivantes :
1. Lorsque le redresseur est partiellement démarré, un contacteur CA est utilisé pour fournir un démarrage "en douceur" et réduire l'impact sur le réseau.
La partie onduleur DC-AC adopte une structure monophasée à pont complet. Les systèmes triphasés ont trois ensembles d'onduleurs monophasés identiques qui partagent le bus CC qui forme le cœur de l'alimentation. Les onduleurs utilisent des IGBT comme éléments de commutation. En utilisant une fréquence de commutation IGBT plus élevée, l'onduleur est contrôlé par une modulation de largeur d'impulsion sinusoïdale (SPWM) et le courant continu stable est converti en une sortie de courant alternatif modulée en largeur d'impulsion. La fréquence fondamentale du courant alternatif est la puissance de sortie souhaitée. La sortie d'onde de modulation de largeur d'impulsion de l'onduleur est filtrée par le circuit de filtre de sortie LC et le courant d'onde sinusoïdale CA est émis. Les sorties des trois circuits onduleurs monophasés diffèrent les unes des autres de 120 degrés électriques. Ils sont électriquement indépendants les uns des autres du côté primaire du transformateur et connectés en étoile du côté secondaire du transformateur afin de fournir le courant alternatif triphasé requis.
Pour améliorer la compatibilité électromagnétique, connectez des filtres antiparasites à l'entrée et à la sortie de l'alimentation.
Le circuit de contrôle est composé d'une surveillance centrale intelligente, d'un contrôle de tension et de forme d'onde monophasé, d'un contrôle d'onduleur IGBT, d'une détection de sortie, d'une détection et d'une protection contre les défauts, d'une interface d'affichage de fonctionnement, d'une alimentation de contrôle et d'autres pièces pour compléter le contrôle de la fréquence de sortie, de la tension et forme d'onde. Contrôle du système d'alimentation, diagnostic et protection des défauts du système, fonctionnement et état et autres fonctions. Parmi eux, le contrôle de la tension et de la forme d'onde de la sortie monophasée utilise trois commandes monophasées indépendantes, de sorte que chaque phase de l'alimentation triphasée peut être utilisée indépendamment comme alimentation monophasée et s'applique à tout seul alimentation monophasée. Charge finale. Cela améliore l'adaptabilité à la charge du bloc d'alimentation.
2. Courant d'entraînement IGBT et circuit de protection
Les circuits de commande et de protection des IGBT sont conçus pour des ponts onduleurs monophasés. Le circuit de commande et de protection est constitué d'une carte de circuit imprimé équipée d'un pont onduleur monophasé et d'un refroidisseur pour former un module unité onduleur monophasé. Le circuit de commande prend le module de commande intégré M57962 de Mitsubishi Corporation du Japon comme noyau. Le M57962 est un circuit de contrôle dédié pour les modules IGBT qui peut contrôler des composants jusqu'à 400A/1200V. Le circuit a une isolation optocoupleur rapide à l'intérieur, adaptée à une opération de commutation haute fréquence autour de 20 kHz, et dispose d'une fonction de protection interne contre les surintensités. Le circuit de commande utilise une alimentation double plus 15 V / -10 V pour améliorer la capacité de suppression des interférences.
L'étage avant du circuit de commande est un circuit de traitement du signal PWM. Une fois que le signal PWM monocanal envoyé par le circuit de commande a été mis en forme et inversé par un comparateur de tension, deux signaux à 180 degrés mutuellement différents sont utilisés comme signaux de commande pour les bras de pont supérieur et inférieur. Le signal traverse le circuit de zone morte et son front montant est retardé de 3-4 μs pour garantir que les zones mortes du bras de pont supérieur et du bras de pont inférieur ne sont pas inférieures à 3 μs, puis elles sont envoyées à le circuit de commande.
Cette protection contre les surintensités d'alimentation utilise un schéma de protection double contre les surintensités qui combine une protection en ligne avec une protection centralisée pour les tubes et les bras de pont. La protection en ligne avec tube est complétée par le circuit de protection interne M57962. Le circuit de protection central utilise le capteur de courant HL avec une vitesse de réponse extrêmement rapide pour détecter le courant du circuit intermédiaire. Si le circuit dépasse le seuil défini, le circuit de protection bloque les signaux de commande de tous les IGBT du pont inverse. Les parasurtenseurs utilisent un bus CC en parallèle avec un condensateur non inductif pour absorber les pointes de tension lors de la commutation. Pour la pointe de tension générée par le courant important pendant le processus de protection contre les surintensités, raccourcir la ligne CC pour réduire l'inductance distribuée, réduire correctement le seuil de protection et augmenter la capacité d'absorption peut résoudre ce problème. De plus, la carte de commande est équipée de deux dispositifs de protection pour éviter la surchauffe du bloc d'alimentation et la protection contre les sous-tensions du circuit intermédiaire.
3. Circuit de commande
L'alimentation électrique utilise trois phases et est indépendante du contrôle de sortie et du système de surveillance central. Il se compose de trois ensembles de circuits de commande monophasés et d'un ensemble de circuits de surveillance centraux. Le circuit de contrôle monophasé complète le contrôle de la fréquence, de la tension et de la forme d'onde. Le circuit de surveillance central complète le réglage de la tension et de la fréquence de sortie, chaque unité fonctionnelle du système d'alimentation, le panneau de commande et le contrôle logique des E/S, la détection et l'affichage des erreurs. La tension est définie comme une quantité analogique et la fréquence est définie comme un signal stroboscopique d'adresse de dizaines. Les signaux de configuration, les signaux logiques de commande et de protection et l'alimentation de commande forment le bus de signal du système. Trois ensembles de circuits de commande monophasés, un circuit de surveillance centralisé et un circuit d'alimentation sont intégrés en un seul.
1) Circuit de commande triphasé
Le contrôle de la forme d'onde cible une sortie de tension monophasée et utilise un schéma de contrôle à deux boucles avec une boucle de courant interne. Dans le système de forme d'onde de tension composé de deux boucles de contrôle, la boucle de courant est la boucle interne, l'objet contrôlé de cette boucle est le courant Ic du condensateur de filtrage, la boucle de contrôle de la forme d'onde de tension est en dehors de la boucle de courant, et cette boucle affecte le valeur instantanée de la tension de sortie. Le contrôle est effectué de sorte que la tension de sortie et le courant du condensateur de filtre soient détectés et façonnés par le circuit de détection, puis envoyés directement à la boucle de forme d'onde par rapport à l'onde sinusoïdale standard et à la boucle de forme d'onde, et l'impulsion de commande PWM est générée après le réglage à double boucle.
La génération d'onde sinusoïdale standard utilise une méthode typique de table de consultation pour l'adressage et la consultation de table. Les données d'onde sinusoïdale standard sont stockées dans l'EPROM, et l'EPROM est contrôlée en fonction de la séquence de fréquence de sortie, et la sortie numérique sinusoïdale de l'EPROM est convertie en un signal analogique par un convertisseur N/A. . La quantité analogique a une polarité positive et est décalée symétriquement par le circuit de l'amplificateur opérationnel. Une fois le condensateur bloqué, un signal standard sinusoïdal est émis.
Le contrôle de la tension est effectué par la configuration Billy avec un contrôle en boucle fermée. Le signal de tension de sortie CA envoyé par le circuit de détection devient une variable de rétroaction CC réglable après réglage d'amplitude, échange de valeur absolue et circuit de filtre actif. Par rapport au signal de retour, l'écart est envoyé au contrôleur proportionnel, et après avoir été amplifié par le contrôleur, il est envoyé à l'amplitude de l'onde sinusoïdale standard, de sorte que la valeur moyenne de la tension de sortie reste constante et la sortie est stable.
Le contrôle de la fréquence est un contrôle via un réglage d'onde sinusoïdale standard. La capacité de stockage d'un cycle des données sinusoïdales standard est de 1024 octets, la fréquence de l'onde sinusoïdale standard correspond à la fréquence de sortie nominale à 60 Hz et la fréquence du signal stroboscopique d'adresse EPROM doit être de 409,6 kHz. L'oscillateur à cristal est utilisé pour diviser la fréquence afin d'obtenir le signal, de sorte que la fréquence de sortie soit précise et stable et que les performances soient bien garanties. Le circuit de modulation de fréquence dédié peut être réglé sur une plage de fréquences de 45-60 Hz. Dans les trois groupes de circuits de commande monophasés, les données sinusoïdales standard stockées dans l'EPROM diffèrent de i de 120 degrés électriques.
2) Circuit de surveillance central
Le circuit se compose d'un microcontrôleur 16-bit 80C196 comme cœur. Il utilise l'interface de conversion A/N du canal 8- dans le CPU pour compléter la détection de la quantité analogique, utilise le CPU externe et les interruptions PIO pour compléter la détection d'erreur et la logique de fonctionnement, et le panneau de commande pour indiquer le contrôle. La protection contre les surtensions d'entrée et de sortie et la protection contre les surcharges de sortie sont implémentées dans le logiciel.
Le circuit de détection se compose de trois parties : détection de la tension de sortie, détection du courant de sortie et détection du courant du condensateur de filtrage. Afin d'améliorer la vitesse de contrôle de la traversée et d'assurer la qualité de l'alimentation, l'élément de détection connecté à la traversée utilise un capteur d'équilibre magnétique HL, et tous les signaux de détection sont isolés électriquement du circuit de commande principal.
