基于以上对移相全桥原理上的分析,本章就主电路的前端整流滤波电路、移相全桥逆变环节、输出端整流电路和滤波电路进行参数设计。在进行所有参数计算前,我们对从电网所取的电以及初步整流后的电能参数进行计算,为后续计算做准备。一般可以采用下述经验算法:输入电网交流电时,若采用单相整流,整流滤波后的直流电压的脉动值VPP是比较低输入交流电峰值的20%~25%,这里取值VPP=20%Vin。我们提供给后续变换电路的电源是从电网中取电,如此就涉及到输入整流环节。整流电路是直接购置整流桥,进行两相整流。参数计算即是前端储能滤波电容的参数设计。分为电阻分压式和电容分压式,将初级电压直接转化为测量仪表可用的低压信号。武汉循环测试电压传感器设计标准
为移相全桥逆变部分的 Simulink 仿真电路。负载等效至原边用等值电阻代替,仿真主要调节谐振电容和谐振电感的参数,以满足所有开关管的零开通和软关断。依次为开关管驱动波形、桥臂上电压波形和桥臂上电流波形。其中驱动波形中从低到高分别为开关管1、2、3、4的驱动波形(四个驱动的幅值有差别只为了便于分辨,实际驱动效果是相同的)。同一桥臂上两开关管驱动有4μS的死区时间,滞后桥臂相对于超前桥臂的滞后时间为12.5μS。桥臂上是串联的3a电阻和100μH电感,如果不存在移相,则桥臂上的电压应该是*有死区时间是0。由于移相角的存在,电压占空比进一步减小,减小的程度对应是移相角的大小。武汉循环测试电压传感器设计标准在本文中,我们可以详细讨论一个电压传感器。
脉冲发电机电源是由原动机、发电机和整流器三部分构成。发电机由原动机拖动,达到额定转速后发电机将储存的旋转势能转换为电能,通过整流器变换得到直流电压对磁体供电。整流器可以通过反馈控制给磁体提供的电压电流,具有较好的可控性,可以实现对实验波形的初步调节和控制。由电容器电源和脉冲发电机电源构成磁体主要的电源系统,其中带有反馈控制的脉冲发电机电源本身具有一定的可控性,可以将平顶磁场纹波控制在一定精度以内,但脉冲发电机电源本身是大容量电源,如果想进一步降低纹波系数,直接对脉冲发电机进行控制难度很大,所以需要在原有两套电源系统的基础上再配合使用一个小容量的补偿系统。
对于前端储能电容还需要考虑的参数是其耐压值,直流母线上电压峰值为373v,留一定裕量,可以选择耐压值为500v的电解电容作为储能电容。在电力电子变换和控制电路中,都是以各种电力半导体器件为基础的。我们在设计电路时,也有很多可供选择的电力半导体器件,BJT、MOSFET、GTO、GTR、IGBT等。但是每种元件都有其自身特点以及**适合应用场合。例如MOSFET开关频率高,动态响应速度快,但其电流容量相对小,耐压能力低,适用于低功率、高频的场合[13][14]。门级可关断晶闸管具有自关断能力、电流容量大、耐压能力好,适用于大功率逆变场合。IGBT的性能相对来说是介于两者之间,有较高的工作频率(20K以上),有较大的电流容量和较好的耐压能力。在本实验中,装置的功率在10kW以下,频率在20K以下可以满足要求,故而综合考虑选用全控、压控型器件IGBT作为开关管。按测量原理来分可以分为电阻分压器、电容分压器、电磁式电压互感器、电容式电压互感器、霍尔电压传感器等。
基于DSP的数字控制技术具有很多优点:1)可编程,硬件电路设计完成,可以通过修改程序的方式来改变控制策略。2)采用数字控制方案,可以基于程序来实现较为复杂的先进的控制手段。3)数字化的处理和控制方式可以增强抗干扰能力,减小信号的失真、畸变等。4)可以减小和消除温漂、器件老化等带来的信号误差和测量不准的问题。5)控制的精度和稳定性得到很大程度的提高。6)借助程序和快速反应的元器件实现信号采集和控制的高频化。基于数字化控制电路的明显的优势,数字化也早已是工程实践的一种趋势。本文即采用基于DSP的数字化控制电路。电压传感器按照极性分可以分为直流电压传感器和交流电压传感器。惠州电压传感器服务电话
该传感器的输入为电压,而输出为开关、模拟电压信号、电流信号或可听信号。武汉循环测试电压传感器设计标准
1)额定电压:根据前面的计算,电网取电输入整流后直流母线峰值电压为373v。一般情况下选用额定电压为直流母线最高电压的两倍的开关管,在此处,前端储能电容兼具滤波稳压作用,功率开关管的电压可以降低,选用额定电压为500v的开关管即可。2)额定电流:补偿电源总功率约为1200w,直流侧母线比较低电压为199v,由此估算通过桥臂上最大电流为6A,考虑到2倍裕量,可以选用额定电流12A的开关管。考虑到补偿电源的容量可能会在后期实验中加以扩充,故而选用开关管时选用额定电压为600v,额定电流为50A的IGBT,具体型号为英飞凌公司的IKW50N60T。武汉循环测试电压传感器设计标准