變頻電源主要有二大種類(lèi)：線性放大型和PWM開(kāi)關(guān)型HY系列程控變頻電源，以微處理器為核心，以MPWM方式制作,用主動(dòng)元件IGBT模塊設(shè)計(jì)，采用了數(shù)字分頻、D/A轉(zhuǎn)換、瞬時(shí)值反饋、正弦脈寬調(diào)制等技術(shù), 使單機(jī)容量可達(dá)100kVA, 以隔離變壓器輸出來(lái)增加整機(jī)穩(wěn)定性, 具有負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)、輸出波形品質(zhì)好、操作簡(jiǎn)便、體積小、重量輕等特點(diǎn)，具有短路、過(guò)流、過(guò)載、過(guò)熱等保護(hù)功能，以保證電源可靠運(yùn)行。
變頻電源可帶負(fù)載種類(lèi)及容量選擇方法
變頻電源可以帶載各種阻抗特性的負(fù)載，包括電感類(lèi)、電阻類(lèi)、整流類(lèi)常見(jiàn)負(fù)載，需引起重視的是負(fù)載類(lèi)型不同，所需變頻電源的功率容量有很大不同。
·阻性： 電源容量 = 1.1×負(fù)載功率
·感性：電源容量 =負(fù)載啟動(dòng)電流/負(fù)載額定電流×負(fù)載功率
·整流：電源容量 = 負(fù)載電流波峰系數(shù)/1.5×負(fù)載功率
·混合型：請(qǐng)按照不同負(fù)載所占比例適當(dāng)選取
注：對(duì)于冰箱、空調(diào)之類(lèi)的感性負(fù)載，應(yīng)按照啟動(dòng)功率來(lái)選擇電源容量。
(啟動(dòng)功率一般為額定功率的5-7倍)
三相交流電源 IGBT PWM 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，一般常見(jiàn)結(jié)構(gòu)
①.分離式(獨(dú)立式)三相交流電源，無(wú)電源變壓器結(jié)構(gòu)，輸入未隔離，輸出隔離
特點(diǎn)：
·三個(gè)獨(dú)立輸出變壓器，三組變流器，IGBT使用數(shù)量高達(dá) 12 個(gè).
·三組變流器亦可共用一組整流器.
·三相由完整的單相集成連結(jié)而成，可單相使用(使用任意一相) 或三相使用.
適用于三相平衡及不平衡(99%不平衡)負(fù)載，可依需求制作于一機(jī)箱或三機(jī)箱
結(jié)構(gòu)不一樣，成本不一樣，性能當(dāng)然不一樣!!
②.低成本三相交流電源，無(wú)電源變壓器結(jié)構(gòu)，輸入未隔離，輸出隔離
特點(diǎn)：
·一個(gè)輸出變壓器三組繞組，一組變流器，IGBT使用數(shù)量?jī)H 6 個(gè)
·僅能供三相負(fù)載使用(無(wú)法各相單獨(dú)取用)，不適合三相不平衡負(fù)載
·此結(jié)構(gòu)僅能制作于一機(jī)箱
③.獨(dú)立式三相交流電源，無(wú)輸出變壓器結(jié)構(gòu)，輸入隔離，輸出未隔離
·一個(gè)電源變壓器，三組逆變器，IGBT使用數(shù)量 12 個(gè)
適用于三相平衡及不平衡(99%不平衡)負(fù)載，僅能制作于一機(jī)箱
變頻電源基本原變頻電源做為交流諧振耐壓試驗(yàn)系統(tǒng)的核心部分,要求調(diào)壓、調(diào)頻獨(dú)立進(jìn)行,輸出電壓0～400 V,頻率30～300 Hz,且穩(wěn)定度高,還要求在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下有較強(qiáng)的抗干擾能力。
在調(diào)頻調(diào)壓控制技術(shù)發(fā)展的早期多采用PAM方式,因此,變頻電源逆變器輸出的交流電壓波形只能是方波,改變方波有效值,只能通過(guò)改變方波的幅值,即中間直流電壓幅值來(lái)完成。隨著全控型快速開(kāi)關(guān)器件GTR、IGBT、MOSFET等的出現(xiàn),才逐漸發(fā)展為PWM方式。由于調(diào)節(jié)PWM波的占空比即可調(diào)節(jié)電壓幅值,所以逆變環(huán)節(jié)可同時(shí)完成調(diào)壓和調(diào)頻任務(wù),整流器無(wú)需控制,設(shè)備結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,控制更方便。輸出電壓由方波改進(jìn)為PWM波,降低了輸出電壓的低次諧波含量。
SPWM是以正弦波作為基準(zhǔn)波(調(diào)制波),用一列等幅的三角波(載波)與基準(zhǔn)正弦波相比較產(chǎn)生PWM波的控制方式。當(dāng)基準(zhǔn)正弦波高于三角波時(shí),使相應(yīng)的開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通;當(dāng)基準(zhǔn)正弦波低于三角波時(shí),使相應(yīng)的開(kāi)關(guān)器件截止。由此,逆變器的輸出電壓波形為脈沖列,其特點(diǎn)是：半個(gè)周期中各脈沖等距等幅不等寬,總是中間寬,兩邊窄,各脈沖面積與該區(qū)間正弦波下的面積成比例。這種脈沖波經(jīng)過(guò)低通濾波后可得到與調(diào)制波同頻率的正弦波,正弦波幅值和頻率由調(diào)制波的幅值和頻率決定。這就是變頻電源調(diào)頻調(diào)壓的原理。
三相交流電壓經(jīng)過(guò)三相橋式不控整流電路整流成脈動(dòng)直流電壓,經(jīng)過(guò)中間濾波電容的儲(chǔ)能和濾波成為平滑直流電壓。逆變環(huán)節(jié)由4塊IGBT構(gòu)成全橋逆變器,反并聯(lián)二極管完成IGBT關(guān)斷時(shí)的續(xù)流工作,R、C、D構(gòu)成RCD阻止放電型吸收緩沖回路。逆變部分采用SPWM控制方式,將直流電壓逆變?yōu)殡妷汉皖l率可調(diào)的SPWM脈沖波。電感L和電容C3組成低通濾波器LC,濾出高頻載波成分。為了限制電容器充電電流,在整流橋的輸出端與儲(chǔ)能電容之間串入一個(gè)限流電阻R1,只在接入電源的最初短時(shí)間內(nèi)將限流電阻R1串入,當(dāng)電容器兩端電壓升至一定值后,閉合接觸器JC2將電阻R1切除。
低通濾波器LC輸出設(shè)計(jì)是否合適,直接影響變頻電源輸出電壓波形的失真度,因此濾波器的設(shè)計(jì)原則是考慮輸出頻率,只要輸出頻率下正弦波的失真度得到滿足,則低頻輸出時(shí)由于載波比增加,正弦波失真度可自然滿足。
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