DX102-2-2对于非谐振型的变频器,使用软开关变换电路,它是控制电压和电流在开始上升时,使其缓慢变化的一种方法。
作为开关变换元件,一般使用双极型三极管,但是最近,在中小功率的范围内,大量使用了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)及功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在大功率范围内,使用了闸门关断可控硅(GTO)元件。
IGBT是电压控制元件,比电流控制的双极型晶体管输入控制回路简单,是耐压高、导通电压低、开关变换速度快的元件。由于控制回路简单,能够产生出将功率元件、驱动回路、保护回路都封装一起的智能功率模块IPM。
DX102-2-2元件是能够关断、开启的可控硅元件,它应用在大功率的PWM变换电路中。目前,已开发出的有额定参数为4.5kV/4kA的元件。由于GTO元件的开关变换频率约在几百赫兹左右,存在的问题是在低频时的电压、电流波形干扰大。目前,正在进一步开发的是以低损耗为目标的新式双栅极MOS栅极可控硅(DUGMOT)元件。
在风洞转台试验过程中,通过模拟量输出模块来控制变频器的频率,进而控制转台的转速,在程序中实时检测当前的转台位置。
采用分段减速的方式,当转台接近设定角度时,其转速已降低到很小的一个值。一旦到达设定角度,系统已经处于很低的速度,这样制动器马上动作而不损坏制动瓦,从而保证控制精度为±0.5°,达到系统所要求的性能指标。当对中时,通过一位置开关实现准确定位。
在远程操控系统的软件设计中,先根据数据通讯量的大小制定合适的通讯协议。
在风洞转台控制系统中工控机每次发送1个55字节长的指令来实现1次读/写操作。在操控界面中通过设定实验中所需要的角度值,即可进行远程控制实现,在界面中可以得知当前转台系统的速度值和绝对位置角度值。
实践表明,风洞转台系统运转稳定可靠,具有良好的远程操控人机界面。同时所描述的方法对同类机电一体化远程操控系统的设计具有参考意义。
在电力测功机的变频电源供电时,由于各种开关元件的触发误动作和各相整流元件及控制元件特征的差异,则可能使测功电机出现某瞬间的电压失衡现象,再加之由于电机磁路不平衡引起的轴电压和转子上的高频电压,在转轴上会产生一个较大的轴电压,以致产生的电流将通过轴与轴瓦之间的油膜流动,油膜因会有很大的电流流过而被导致破坏,缩短轴承寿命,危害电机安全运行。
从系统的最优出发来考虑,使其测功电机的电压、频率、功率、效率等额定值的选择不受供电的工频电网的限制。当运行中保持气隙磁通不变时,最大转矩基本上不发生变化。电机要有足够的刚度以克服脉振转矩。
对于电流型逆变器,电机的漏抗要小;对于电压型逆变器,电机的漏抗要大。为减小各种损耗,电机铁芯要采用优质、较薄的硅钢片,定子或转子槽形须扭斜,并正确选用槽配合和槽形,最好采用强迫风冷。
高压变频器一般用在小功率的高压电机中做变频节能使用,低-高方式高压变频器是用低压变频器控制后,直接用升压变压器把电压升到电机使用电压。
未来高压变频调速技术将在以下八个方面得到发展,其主要表现为:
①高压变频器将朝着大功率,小型化,轻型化的方向发展。
②高压变频器将向着直接器件高压和多重叠加(器件串联和单元串联)两个方向发展。
③更高电压、更大电流的新型电力半导体器件将应用在高压变频器中。
④现阶段,igbt、igct、sgct仍将扮演着主要的角色,scr、gto将会退出变频器市场。
⑤无速度传感器的矢量控制、磁通控制和直接转矩控制等技术的应用将趋于成熟。
⑥全面实现数字化和自动化:参数自设定技术;过程自优化技术;故障自诊断技术。
⑦应用32位mcu、dsp及asic等器件,实现变频器的高精度,多功能。
⑧相关配套行业正朝着专业化,规模化发展,社会分工将更加明显。
理论中闭环调节原理。目的在于利用一种比较容易表达的函数形式,产生校正控制信号,而并非对整流系统进行闭环控制,不影响系统的动态特性。现采用闭环误差调节予以校正。经在两台350kW1000Hz中频电源使用,结论如下:
(1)调功平衡器接入但未通电时,分别启动两台中频电源,各自调功正常。
(2)调功平衡器电源接通、K1断开时,调功平衡器状态指示LED慢闪。分别启动两台中频电源,各自调功正常。
(3)调功平衡器电源接通、K1闭合时,在测试条件下,切换K1,平衡状态指示LED快闪,表示平衡调接器已介入控制。最小输出为106V和108V,两端点误差为1.5%(低端);最大输出为476V和513V,两路误差为7.4%(高端);最小输出功率10%额定功率,最大输出功率94%额定功率。由以上测量结果分析,造成误差的原因主要是:负载不对称误差;整流控制电路调节非线性误差和cos生成表拟合误差。
(4)利用示波器观察触发脉冲,两路移相范围均可达0.12,整个移相范围内无跳越变化现象。
(5)经多点电压实测,得输入、输出特性曲线。在MATLAB环境下,模拟闭环控制原理的仿真模型及仿真特性。
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