變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成的。 目前,通用型變頻器絕大多數是交—直—交型變頻器,通常尤以電壓器變 頻器為通用,其主回路圖(見圖1.1),它是變頻器的核心電路,由整流回路(交—直交換),直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直—交變換)組成,當然 還包括有限流電路、制動電路、控制電路等組成部分。 1)整流電路 如圖所示,通用變頻器的整流電路是由三相橋 式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進行整流,經中間直流環節平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經過吸收電容和壓敏電阻 網絡引入整流橋的輸入端。網絡的作用,是吸收交流電網的高頻諧波信號和浪涌過電壓,從而避免由此而損壞變頻器。當電源電壓為三相380V時,整流器件的最 大反向電壓一般為1200—1600V,最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。 2)濾波電路 逆變器的負載屬感性負載的異步電動機,無論異步電 動機處于電動或發電狀態,在直流濾波電路和異步電動機之間,總會有無功功率的交換,這種無功能量要靠直流中間電路的儲能元件來緩沖。同時,三相整流橋輸出 的電壓和電流屬直流脈沖電壓和電流。為了減小直流電壓和電流的波動,直流濾波電路起到對整流電路的輸出進行濾波的作用。通用變頻器直流濾波電 路的大容量鋁電解電容,通常是由若干個電容器串聯和并聯構成電容器組,以得到所需的耐壓值和容量。另外,因為電解電容器容量有較大的離散性,這將使它們隨 的電壓不相等。因此,電容器要各并聯一個阻值等相的勻壓電阻,消除離散性的影響,因而電容的壽命則會嚴重制約變頻器的壽命。 3)逆變電路 逆變電路的作用是在控制電路的作用下,將直流電路輸出的直流電源轉換成頻率和電壓都可以任意調節的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出,所以逆變電路是變頻器的核心電路之一,起著非常重要的作用。最常見的逆變電路結構形式是利用六個功率開關器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路,有規律的控制逆變器中功率開關器件的導通與關斷,可以得到任意頻率的三相交流輸出。通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護電路及驅動電路。如三菱公司 生產的IPMPM50RSA120,富士公司生產的7MBP50RA060,西門子公司生產的BSM50GD120等,內部集成了整流模塊、功率因數校正 電路、IGBT逆變模塊及各種檢測保護功能。模塊的典型開關頻率為20KHz,保護功能為欠電壓、過電壓和過熱故障時輸出故障信號燈。逆變電路中都設置有續流電路。續流電路的功能是當頻率下降時,異步電 動機的同步轉速也隨之下降。為異步電動機的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過程中,寄生電感釋放能量提供通道。另外,當位于同一橋臂上的兩個開 關,同時處于開通狀態時將會出現短路現象,并燒毀換流器件。所以在實際的通用變頻器中還設有緩沖電路等各種相應的輔助電路,以保證電路的正常工作和在發生 意外情況時,對換流器件進行保護 。
上傳時間: 2013-10-18
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EG8010是一款數字化的、功能很完善的自帶死區控制的純正弦波逆變發生器芯片,應用于DC-DC-AC兩級功率變換架構或DC-AC單級工頻變壓器升壓變換架構,外接12MHz晶體振蕩器,能實現高精度、失真和諧波都很小的純正弦波50Hz或60Hz逆變器專用芯片。該芯片采用CMOS工藝,內部集成SPWM正弦發生器、死區時間控制電路、幅度因子乘法器、軟啟動電路、保護電路、RS232串行通訊接口和12832串行液晶驅動模塊等功能。 應用領域 ? 單相純正弦波逆變器 ? 光伏發電逆變器 ? 風力發電逆變器 ? 不間斷電源UPS系統 ? 數碼發電機系統 ? 中頻電源 ? 單相電機調速控制器 ? 單相變頻器 ? 正弦波調光器 ? 正弦波調壓器 ? 正弦波發生器 ? 逆變焊機
上傳時間: 2014-07-04
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利用MATLAB環境建立一個用于變壓器故障診斷的BP網絡模型。首先利用具有全局尋優功能的遺傳算法對BP神經網絡的初始權值和閾值進行優化,然后采用L-M(Levenberg-Marquardt)優化算法對BP神經網絡進行訓練,從而達到加快網絡訓練速度,避免訓練過程陷入局部極小點的目的。最后,詳細記錄網絡的實際輸出,并與期望輸出做對比研究,最終證實了此網絡達到了設計要求,可用于變壓器的故障診斷。
上傳時間: 2013-10-11
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發現并證明了在設計多路大電流DC-DC變換器時,如果對每個工作模塊進行有效隔離可避免自激情況發生。這個發現可更好地指導設計大電流多路DC-DC變換器。
上傳時間: 2013-10-23
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波形質量更好。論文介紹了五電平功率單元級聯變頻器的主電路拓撲結構特點、探討了輸入移相整流技術,運用坐標變換的方法推導和分析了單元級聯變頻器及異步電機矢量控制系統的數學模型。研究和比較了級聯式變頻器的幾種PWM算法的特點,并選取載波相移層疊混合PWM方式為變頻器的控制方式。提出了三點式五電平功率單元的開關控制策略,以及單元平衡控制的解決方案。并研究了矢量控制方法在中壓級聯變頻器系統的應用。研究和完成了控制系統的軟件、硬件方案設計,對于系統的兩級旁路保護與實現、在線故障識別系統,DSP/CPLD冗余控制系統等關鍵技術進行了研究。同時對采取該變頻器供電的異步電機PWM控制系統和異步電機矢量控制系統分別進行了仿真研究,成功研制了中壓五電平單元級聯變頻器樣機。在不同負載和不同實驗條件下對變頻器樣機進行了滿功率大電流實驗,結果表明五電平功率單元級聯變頻器輸出穩定,動態響應好,得到了滿意的預期效果。論文最后對研究工作進行了總結,并提出了一些需要進一步探討和解決的問題。
上傳時間: 2013-11-12
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本文針對6KV中壓電網三相平衡負載的無功功率補償,結合二極管箝位多電平逆變器和H橋級聯多電平逆變器的特點,提出了一種能夠直接并入電網的新型主從式的逆變器結構:主逆變器采用二極管箝位三電平逆變器,從逆變器采用三個H橋(即全橋)逆變器。主逆變器和H橋逆變器采用級聯的形式連接,最后構成一個五電平的混聯逆變器。從逆變器負責產生一個方波電壓,構成輸礎正弦電壓的基本成分:主逆變器產生輸出電壓的補償部分以及負責消除低次諧波。對于主逆變器直流側電容電壓的平衡問題,本文提出了一種采用硬件電路平衡的方法,從而降低了PWM調制時控制方法的復雜性。因為集成門極換相晶閘管(IGCT)這種新型電力電子器件具有開關頻率高、無緩沖電路、耐壓高等優點,主電路選用IGCT作為開關器件。本文詳細分析了用于STATCOM的主從型逆變器電路結構,同時給出了電路參數的確定方法,并對STATCOM逆變器輸出電壓的諧波進行了理論分析。根據本文提出的主從型逆交器結構特點,建立了基于瞬時無功理論的STATCOM系統動態控制模型,并給出了一種解藕反饋控制方法。最后通過仿真結果證明了所提出的這種主從型逆變器STA’rC0^I結構在消除諧波方面的優越性。
上傳時間: 2013-10-31
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載波相移SPWM 調制法目前是級聯型逆變器的主流調制方法,其等效載波頻率高,諧波特性好,功率單元之間輸出功率平衡。而移相空間矢量調制法基于傳統的兩電平空間矢量調制法,并采用載波移相的思想,因此兼有空間矢量法和載波相移SPWM 法的優勢,諧波特性好,電壓利用率高,且控制方法簡單便于數字實現,可與矢量控制和直接轉矩控制等各種現代方法相結合應用于電機的變頻調速系統中。本文以三級級聯型逆變器為例對載波相移SPWM 調制法和移相空間矢量調制法分別進行了研究,通過仿真對比,總結出移相空間矢量調制法與載波相移SPWM 調制法的異同和所具有的優勢。
上傳時間: 2014-12-24
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大家知道,氣體放電燈(日光燈﹑高壓鈉燈﹑高壓汞燈,金屬鹵化物燈等)傳統上采用電感式鎮流器(Ballast)和燈管串接起來,接入電網電壓,另外單獨采用啟輝器或觸發器,以產生必要的高壓(超前頂峰式鎮流器無需觸發器)使燈點亮。當燈點亮后,利用電感鎮流器自身的阻抗來控制或限制燈管電流,使燈管穩定工作。這種電感鎮流器,一般是采用硅鋼片堆棧起來作鐵心,纏繞漆包線制作成。工作頻率一般是50 Hz/60Hz。這種鎮流器相對體積大﹑笨重,且功耗大、效率低。 為了克服電感鎮流器的缺點,人們設法提高燈的工作頻率。這是因為,工作頻率提高一倍,鎮流器的體積就縮小到原來的0.707。現在流行起來的電子節能燈,其電子鎮流器都是通過AC/DC/AC變換,把市電50 Hz/60 Hz 交流電壓,先變成直流電壓,再通過逆變器變成幾十kHz 的交流電壓,從而用鐵氧體磁芯取代了硅鋼片,實現了電子鎮流器的輕量化,產生了一體化電子節能燈,并使其功耗降低,光效提高。 但是,對于高強度氣體放電(High Intensity Discharge縮寫HID)燈(高壓鈉燈,高壓汞燈,金屬鹵化物燈等),特別是金屬鹵化物燈(金鹵燈)其工作頻率升高(一般升高到800 Hz 以上),燈電弧容易產生聲共振現象。其表現為燈電弧發生扭曲,有時呈月芽形,有時擺動不穩定,使燈光閃爍,嚴重時會引起電弧管損壞發生爆裂。 于是,人們想出了許多辦法,也產生了許多專利技術。這些辦法或者用來防止聲共振的發生,或者用來減弱、抑制聲共振的發生。這些辦法一般都采用了最新的電子技術、集成電路和控制技術,技術難度大,造價高。
上傳時間: 2014-03-24
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在高性能交-直-交變頻調速傳動系統中,PWM 逆變器作為四象限變流器(4QC)的典型負載,其直流側的靜、動態行為對于4QC 的建模、控制方法及靜動態性能研究和系統設計都具有重要作用。通過研究逆變器與4QC 拓撲結構的統一性,將4QC 的狀態空間平均(SSA)模型經過移植得到逆變器的SSA 模型,進而提出四象限變流器的負載等效模型和近似簡化等效模型;通過理論分析和仿真研究揭示四象限變流器的負載等效模型與逆變器及交流側電路參數之間的定量關系,并給出等效模型的參數設計公式。仿真與實驗研究結果證明了所建模型及理論分析的有效性。
上傳時間: 2013-11-07
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分析了對小功率光伏并網逆變器拓撲結構的要求,簡單介紹了幾種典型的并網逆變器的拓撲結構,指出了各個拓撲結構的優缺點、效率和適用場合。給出了一種利用軟開關技術的單相全橋并網逆變器的拓撲結構(DC/AC),分析了其工作過程,通過諧振可以實現主功率開關的零電壓開通和關斷,而且輔助開關和二極管都是零電流開通和關斷,大大減小了功率器件的開關損耗,提高了逆變器的效率。最后,介紹了開關器件的選擇問題
上傳時間: 2013-10-13
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