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ups電源 不間斷電源系統(tǒng)解析
2024-07-16
調(diào)速交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
交流輸出系統(tǒng)的第二個(gè)應(yīng)用是可調(diào)電壓、可調(diào)頻率逆變器，它由直流電源供電，為可調(diào)速交流電機(jī)供電。為了在很寬的速度范圍內(nèi)高效運(yùn)行，交流電機(jī)必須配備可調(diào)電壓和可調(diào)頻率電源。電壓和頻率并非完全獨(dú)立，通常以保持恒定的電壓與頻率比的方式變化。也就是說，交流電壓越高、頻率越高，電機(jī)速度就越高。由于電源是直流，而感應(yīng)電機(jī)的功率因數(shù)滯后，因此必須為逆變器中使用的開關(guān)設(shè)備提供強(qiáng)制換向。如果使用晶閘管，則必須為它們提供輔助組件，以將晶閘管電流降至零，并在先前導(dǎo)通的設(shè)備上提供反向電壓。具有自換向能力的晶體管在 200 馬力以下的逆變器中越來越受歡迎。逆變器由相對(duì)固定的直流電壓源供電;因此必須在逆變器中提供輸出電壓的控制。首選技術(shù)是通過在電機(jī)基頻的給定半周期內(nèi)多次以開關(guān)模式操作晶體管來對(duì)輸出電壓進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制。功率晶體管的開啟和關(guān)閉時(shí)間以微秒為單位，可以在 60 赫茲電壓的一個(gè)半周期內(nèi)多次開啟和關(guān)閉，這對(duì)應(yīng)于兩極感應(yīng)電機(jī)的 3600 rpm 同步速度。已經(jīng)提出了各種形式的脈沖寬度調(diào)制 (PWM)，其中正弦波整形是一種首選方法。基于微處理器的控制系統(tǒng)和存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)器設(shè)備的快速發(fā)展降低了它們的成本和復(fù)雜性，以至于它們可用于生成脈沖寬度調(diào)制開關(guān)時(shí)間。
感應(yīng)加熱電源
在此應(yīng)用中，高頻交流電源被轉(zhuǎn)換為局部加熱，用于熔化和熱處理金屬和鐵質(zhì)部件。頻率相對(duì)固定，取決于應(yīng)用。低頻 60-180 赫茲用于大型鐵質(zhì)加熱和熔化應(yīng)用，而 10-50 千赫茲用于金屬部件的表面硬化和超聲波清洗槽。此應(yīng)用要求使用感應(yīng)線圈或換能器將交流電源耦合到負(fù)載中。由于工作線圈的功率因數(shù)滯后，因此需要使用固定或可分步調(diào)節(jié)的電容器來提高功率因數(shù)。大功率應(yīng)用需要使用晶閘管，并且由于工作頻率高于 60 赫茲，因此需要強(qiáng)制換向。選擇工作線圈的電感、外部電容和負(fù)載電阻來形成欠阻尼諧振電路。負(fù)載電阻的變化只會(huì)改變阻尼比，幾乎不會(huì)影響諧振頻率。晶閘管中的正弦電流波形使它們能夠在更高的頻率下工作，同時(shí)降低損耗。圖 66顯示了由三相交流電源供電并為單相負(fù)載供電的感應(yīng)加熱逆變器。大功率系統(tǒng)使用此技術(shù)來平衡三相電源上的負(fù)載。
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