三相可変周波数電力整流の特徴は何ですか?

三相可変周波数電力整流の特徴は何ですか?

可変周波数電源は輸出入機器向けに特別に設計・製造されており、欧米の電源システムに対応しています。 輸入60Hz家電や生産ラインの電源として利用できるほか、輸出電気製品の生産ラインのテスト用としても利用できます。

三相可変周波数電力整流の特徴は何ですか?

三相電力システムの入力は三相 3 線 380V/50Hz AC ネットワークであり、出力は三相 4 線 0-500V、60Hz AC であり、2 つに分割できます部品:主電力変換回路と制御回路。 三相出力の不平衡負荷への適応性を向上させるために、三相電源の主回路と制御回路は、3 組の独立した単相電源に基づいて設計されています。 主回路は整流器、DCフィルター、インバーター、ACフィルター、変圧器を含むAC-DC構造を採用しています。 このうち、AC-DC 部分はブリッジ整流器で、AC コンタクタと電解コンデンサによってゆっくりと起動され、安定した電流を得るためにフィルタリングされます。 整流には次の特徴があります。

1. 整流器が部分的に始動する場合、AC コンタクタを使用して「ソフト」始動を実現し、系統への影響を軽減します。

DC-ACインバーター部は単相フルブリッジ構造を採用。 三相システムには、電源の中核を形成する DC バスを共有する 3 セットの同一の単相インバーターがあります。 インバータはスイッチング素子としてIGBTを使用します。 より高い IGBT スイッチング周波数を使用することで、インバーターは正弦波パルス幅変調 (SPWM) によって制御され、安定した直流電流がパルス幅変調された交流出力に変換されます。 交流の基本周波数は、必要な出力電力です。 インバータから出力されたパルス幅変調波はLC出力フィルタ回路でフィルタリングされ、交流正弦波電流が出力されます。 ３つの単相インバータ回路の出力は、互いに電気角で１２０度異なっている。 これらは、変圧器の一次側では互いに電気的に独立しており、必要な三相交流電力を出力するために、変圧器の二次側ではスター構成で接続されます。

電磁適合性を向上させるには、電源の入力と出力にノイズ フィルターを接続します。

制御回路は、インテリジェント集中監視、単相電圧および波形制御、IGBT インバータ制御、出力検出、故障検出および保護、操作表示インターフェイス、制御電源およびその他の部品で構成され、出力周波数、電圧、および出力の制御を完了します。波形。 電源システム制御、システム障害診断と保護、操作とステータス、その他の機能。 このうち、単相出力の電圧・波形制御は、3つの独立した単相制御を採用しているため、三相電源の各相を独立して単相電源として使用でき、どの単相電源にも適用できます。 -相電源。 ロードを終了します。 これにより、電源ユニットの負荷適応性が向上します。

2. IGBTの駆動電流と保護回路

IGBT の制御および保護回路は、単相インバーター ブリッジ用に設計されています。 制御および保護回路は、単相インバータ ブリッジと冷却器を備えたプリント基板で構成され、単相インバータ ユニット モジュールを形成します。 制御回路は日本の三菱商事の統合制御モジュール M57962 をコアとしています。 M57962 は、最大 400A/1200V のコンポーネントを制御できる IGBT モジュール専用の制御回路です。 この回路は内部に高速フォトカプラ絶縁を備えており、約 20 kHz の高周波スイッチング動作に適しており、内部過電流保護機能を備えています。 制御回路にはプラス15V/-10Vの2電源を採用し、混信抑制能力を向上させています。

駆動回路の前段はPWM信号処理回路です。 制御回路によって送信されたシングルチャネル PWM 信号が電圧コンパレータによって整形および反転された後、2 つの相互に異なる 180 度信号が上下のブリッジ アームの制御信号として使用されます。 信号はデッド ゾーン回路を通過し、上部ブリッジ アームと下部ブリッジ アームのデッド ゾーンが 3μs 以上になるように、立ち上がりエッジを 3-4μs 遅延させてから送信されます。制御回路。

この電源の過電流保護は、オンライン保護と真空管およびブリッジ アームの集中保護を組み合わせたデュアル過電流保護方式を使用しています。 真空管によるオンライン保護は内部保護回路 M57962 によって完了します。 中央保護回路は応答速度が非常に速いHL電流センサーを使用し、中間回路電流を検出します。 回路が設定されたしきい値を超えると、保護回路は逆ブリッジのすべての IGBT の制御信号をブロックします。 サージ保護装置は、DC バスと無誘導コンデンサを並列に使用して、スイッチング時の電圧スパイクを吸収します。 過電流保護プロセス中に大電流によって発生する電圧スパイクに対しては、DC ラインを短くして分布インダクタンスを低減し、保護しきい値を適切に下げ、吸収容量を増やすことでこの問題を解決できます。 さらに、ドライバーボードには、電源ユニットの過熱を防ぐための2つの保護デバイスと中間回路の低電圧保護が装備されています。

3. 制御回路

電源は三相を使用し、出力制御および集中監視システムから独立しています。 3 組の単相制御回路と 1 組の中央監視回路で構成されます。 単相制御回路で周波数、電圧、波形の制御を完了します。 中央監視回路は、出力電圧と周波数の設定、電源システムの各機能ユニット、制御パネルと I/O ロジックの制御、エラー検出と表示を完了します。 電圧はアナログ量で設定し、周波数は十の位のアドレスストローブ信号で設定します。 セットアップ信号、制御および保護ロジック信号、および制御電源がシステムの信号バスを形成します。 3組の単相制御回路、集中監視回路、電源回路を1つに統合しました。

1) 三相制御回路

波形制御は単相電圧出力を対象とし、内部電流ループを備えた 2 ループ制御方式を使用します。 2 つの制御ループから構成される電圧波形系では、電流ループが内側のループ、このループの制御対象はフィルタコンデンサの電流 Ic、電圧波形制御ループは電流ループの外側にあり、このループは電流ループに影響を与えます。出力電圧の瞬時値。 標準的な正弦波と波形ループに比べ、出力電圧とフィルタコンデンサ電流を検出回路で検出・整形し、波形ループに直接送り、その後PWM制御パルスを生成する制御を行っています。ダブルループ調整。

標準的な正弦波の生成では、アドレス指定とテーブル ルックアップに一般的なルックアップ テーブル方式が使用されます。 標準の正弦波データは EPROM に格納されており、出力周波数シーケンスに従って EPROM が制御され、EPROM の正弦波デジタル出力が D/A コンバータによってアナログ信号に変換されます。 。 アナログ量は正の極性を持ち、オペアンプ回路によって対称的にシフトダウンされます。 コンデンサがブロックされた後、正弦波の標準信号が出力されます。

電圧制御は閉ループ制御による Billy セットアップによって実行されます。 検出回路によって送信された AC 出力電圧信号は、振幅調整、絶対値交換、およびアクティブ フィルター回路を経て、調整可能な DC フィードバック変数になります。 フィードバック信号と比較して、偏差は比例制御器に送られ、制御器で増幅された後、標準正弦波振幅に送られるため、出力電圧の平均値は一定に保たれ、出力が安定します。

周波数制御は標準の正弦波設定による制御です。 標準正弦波データの 1 サイクルの記憶容量は 1024 バイト、標準正弦波の周波数は 60 Hz の公称出力周波数に対応し、EPROM アドレス ストローブ信号の周波数は 409.6kHz でなければなりません。 水晶発振器は周波数を分周して信号を取得するために使用されるため、出力周波数は正確で安定しており、性能が十分に保証されています。 専用の周波数変調回路は、45-60Hzの周波数範囲に設定できます。 単相制御回路の 3 つのグループでは、EPROM に格納されている標準正弦波データは i と電気角で 120 度異なります。

2) 中央監視回路

この回路は、コアとして 16- ビット 80C196 マイクロコントローラーで構成されています。 CPU 内の 8- チャネル A/D 変換インターフェイスを使用してアナログ量検出を完了し、外部 CPU と PIO 割り込みを使用してエラー検出と演算ロジックを完了し、制御パネルで制御を示します。 入出力過電圧保護と出力過負荷保護はソフトウェアで実装されています。

検出回路は出力電圧検出、出力電流検出、フィルタコンデンサ電流検出の3つで構成されています。 ブッシングの制御速度を向上させ、電力品質を確保するために、ブッシングに接続される検出素子にはHL磁気バランスセンサーが使用され、すべての検出信号は主制御回路から電気的に絶縁されています。