金昌變(biàn)壓器廠家(jiā)

甘肅變壓器(qì)相對交流(liú)甘肅(sù)變壓器有調速性(xìng)能優良、調速方便、平滑、調速(sù)範圍廣等優點，因此(cǐ)仍然(rán)廣泛應用于很多工業場合。調速主要有以下幾種方式：電樞串電阻調(diào)速、改變電樞電壓調速、PWM調整系統、雙(shuāng)閉環調速(sù)系統、數字式調速系統和(hé)改變勵磁的恒功率調速。

電動機(jī)測(cè)試甘肅變壓器要根據電動機的試(shì)驗要求進行調壓試驗、輕載試驗、負載試驗和(hé)過載試驗，還要進行動态過程(chéng)試驗等。這就要求其具有連續調壓(yā)、過流功能，并要求響應速度快(kuài)。本篇文章将介紹電動機測試甘肅(sù)變壓器設計。
　　
電路設計
1整流電路計(jì)算
整流電路選用的是三相不控整(zhěng)流。這個電(diàn)路的特點是簡單(dān)、快速，而(ér)且輸出波形能夠滿足逆變電路的(de)要求。輸入整流濾波電路的主要作(zuò)用是将交流電(diàn)壓(yā)變為電壓；此外，還要具有一定的輸(shū)出(chū)電壓保持能力，既能防止來自(zì)電網的幹擾(rǎo)進入甘肅變壓器(qì)，又(yòu)能防(fáng)止甘肅變壓器産生的幹擾。

二極管(guǎn)應當按照有效值選取，如下是計算過程(chéng)。

整流輸出電(diàn)壓Ud的波形在一個周期内波動6次，且脈(mò)動波形相同，因(yīn)此：
(1)
U2為相電壓(yā)有效值，其值為220V。
Ud=2.34×220=514V (2)
P0為50kW，效率η取0.8，所以P0=Ud×Id×0.8，Id=P0/Ud×0.8=122A。
流過整流(liú)二極管電流的有(yǒu)效值為：
(3)
而每隻整(zhěng)流二(èr)極管承受的最大(dà)反壓為：
(4)
考慮(lǜ)到電網電壓的波動-10%～+10%，所以二極(jí)管最小參數應取：
IA(VT變壓器(qì)廠家)=I(VT)×1.1=78A
UFM=URM×1.1=593V
所以，二極管額定參數為：200A、1200V。因此(cǐ)選擇的二極管型号為ZP200-ZL20螺栓型普(pǔ)通整流(liú)二極管。

圖1 主電路圖

2 濾波(bō)電(diàn)容計算
甘肅變壓器中(zhōng)工頻濾波(bō)器接在工頻整流與(yǔ)逆變電路(lù)之間，既能将脈動電(diàn)流變為平滑的，還能抑制幹擾(rǎo)，尤其是變(biàn)換中産生的幹擾。

濾波電容******選用等(děng)效串聯電阻低(dī)且電容量大的電解電(diàn)容(róng)，因為等效串聯電阻值對輸出(chū)脈動電壓值有直接影響。因此(cǐ)，為了減少等(děng)效串聯電阻，用4個電容(róng)串并(bìng)聯，獲得所需的電容量電路。

電網(wǎng)電壓為380V，不考慮波動，空載(zǎi)電壓Ud0約為線電壓峰值540V。在帶負載時，電壓有所下降，電容電壓：
Ud=1.35×380=513V （5）
輸入電流Id，即甘肅變(biàn)壓(yā)器輸入電流125A。側電壓在帶負載時是脈動的，如圖2所示。最大電壓降△U按10%考慮(lǜ)。在T1區間内，電(diàn)容C向負載放電，在T/6區間完成一(yī)個(gè)充放電周期。

圖2 濾(lǜ)波電(diàn)容濾波過程分析

假定在電容放電期間放電(diàn)電流恒定，則：
Id=C△U/T1 (6)
(7)
由式（7）得
(8)
(9)
式中(zhōng)，Id為輸(shū)入電流125A；△U為電壓變化量(△U =Ud0×10%=54V)；T1為電容放電時間(jiān)； Ud0為空載電壓540V；T為工頻交流(liú)電周期20ms；為工頻(pín)交(jiāo)流(liú)電角頻率)，可得：
(10)
電容(róng)承受的線電壓峰值540V。
實際中，采用4個5600μF/400V的電解電容和2個(gè)大電阻并聯為一組，用2組串聯在一起組成濾波電容(róng)組。其電容(róng)量(liàng)為5600μF。大于計算值，濾波效果滿足小于10%的要求。

因此，選擇(zé)DCMCE 1669型電解電容，其規(guī)格(gé)為5600μF/400V。

由(yóu)于電解電容不是理(lǐ)想的電容，它本身的阻抗(kàng)對電容兩端的(de)電壓會有影響，而且(qiě)電壓是脈動的，所以(yǐ)為了穩定其兩(liǎng)端電壓，使每組電(diàn)容的兩端電(diàn)壓相等，分别在每組電容(róng)兩端并聯(lián)了一(yī)個(gè)均壓電阻R2、R3，選擇R2=R3=30kΩ。

至于濾(lǜ)波前面的(de)去幹擾的電(diàn)容C1，其電(diàn)容量是(shì)很難确(què)定的(de)，因為幹擾包括電網的幹擾，也包括(kuò)甘肅變壓器的幹擾，所以可(kě)試選取C1=（2.5±5%）μF或該數量級其他電容，隻要電(diàn)容(róng)C1的耐壓峰值滿足即可以，耐壓峰值Up=600V。

電容輸入式整流濾波電路在接通交(jiāo)流電(diàn)壓時(shí)，由于電容充電，往往引起較大的浪(làng)湧電流。在此，選擇的限(xiàn)流電阻R1為20Ω/20W。起動後(hòu)，延時一(yī)段時間後，S1合上，把R1從(cóng)主電路中去除。

3 逆變電(diàn)路計算
對于逆變(biàn)電路選取的是全橋逆變電(diàn)路，采用IGBT作為器件。

IGBT集MOSFET和(hé)GTR的(de)優點于一體，具有功率MOSFET高(gāo)輸入阻抗(kàng)，熱穩定性好，驅動功率小的特點，又具有GTR通态(tài)電壓低，導電損耗小而耐壓高(gāo)的優點。

對主電路進行計算，并根據設計目标的(de)需要對IGBT進行選型(xíng)。
IGBT的作用是通過它的周期(qī)性開和關作用，把電壓變換成方波電壓，它是(shì)逆變電路的關鍵核心元件。由于它比較脆弱，對它的設(shè)計、選擇直接關系到整個系統的安全、可靠。所以，選(xuǎn)擇的參(cān)數必須在其正向偏置(zhì)安(ān)全區(FBSOA)。計算參數時留有的裕量較大。

① 額定電壓
輸入電網電(diàn)壓整流濾波後，輸出的電壓最(zuì)大(dà)值：
(11)
其中(zhōng)，Ud為IGBT承受的穩态最大電壓(yā)，U為電網電壓有效值(zhí)為380V；1.1為(wéi)波動系數；α安全系數(shù)取1.1。

關斷時的峰值電壓Uce為988V，額定(dìng)電壓應向(xiàng)上取(qǔ)，實際電壓等級值(zhí)取1200V。

② 額定電流Ic
甘肅變壓器一次側電流
I1=I2×N2/N1=125A
其中，I1為甘肅變壓器一次側電(diàn)流(liú)，I2為測試甘肅變壓器輸(shū)出電流，N1、N2為甘肅變壓器一次側和二(èr)次側匝數。
每隻IGBT管上(shàng)的平均電流I為63A。

額定電流Ic是IGBT手冊上給出的在結溫25℃條件下的額定值，Ics=186A。

其中，Ics為IGBT額定電流計算值；I為每隻IGBT管上的平均電流；1.414為峰值系數；1.5為Imin過載容量系數；1.4為Ic減小系數。額定電流Ic是根據管子(zǐ)電流等級按200A取。綜(zōng)上所述，IGBT管的額定電(diàn)壓為1200V，額定電流為200A。因此，IGBT選擇西(xī)門子IGBT模塊BSM200GB120DLC。

4 輸出整流電路設計
整流二極管不僅應有短的反向恢複時間和(hé)小的反向恢複電(diàn)流，而且反向電流(liú)的恢複速(sù)度以(yǐ)緩慢為好，便于減(jiǎn)小(xiǎo)噪聲。常用的有摻金擴散型、外延型(xíng)、肖特基型和快(kuài)恢複型（PIN）。其中，快恢複型的(de)特點是正向壓降低，常溫時0.85V，随結溫升高，正向電壓(yā)降會更低，150℃時隻(zhī)有0.6V，和肖特(tè)基管接近；反向時間短，不(bú)大于200ns；反向漏電流在150℃時和額定電壓下隻有(yǒu)1mA，接近普通整流二極管。故選(xuǎn)用快(kuài)恢複型二極管。

對于單相全波整流電路，整流二極管額(é)定電流：
IN=0.5×I2=500A
式中，IN為整流二(èr)極管額(é)定電流；I2為甘肅變壓(yā)器輸出電流1000A
管上承(chéng)受最大反壓：
Um=2×U2=136V
其中，U2為測試甘肅(sù)變壓器輸出電(diàn)壓幅值68V。考慮到留有一定的裕量，因(yīn)此，二極管按電壓300V，電流2000A選取。最(zuì)終選擇的是ZK300-35ZT3平闆型快(kuài)恢複二極管。
　　
控制(zhì)電路設計
本設計中控制電路選用移相(xiàng)控制。移相式PWM控制器通過移相，使(shǐ)全橋的四個輪流導通。在同(tóng)一橋臂的兩個管(guǎn)輪(lún)流導通過程中，通過(guò)甘肅變壓器的漏感(gǎn)與管的輸出寄(jì)生電容組成諧振腔使電容上的電壓以最快的速度放電，保證管處于零電壓狀态(ZVS)，從而避免了工作過程中電壓電流的重疊。

PWM移相控制是通過UC3875的(de)誤差放大器來實現的，在UC3875的4角上接PI調節器，利用電壓傳感器将輸出電壓與給定基準電壓相比較，從(cóng)而控制A、B與C、D之間(jiān)的相位，最終調(diào)整波(bō)形占空比，使甘肅(sù)變(biàn)壓(yā)器穩定在預(yù)定值上。A/B、D/C兩個半橋，可單獨進行導通延時(即死區時間)的(de)控制，在該死區時間内确保下一個功率器件的輸(shū)出電(diàn)容放電完畢，為即将(jiāng)導通的(de)器件提供電壓開通條件。

圖3所示是本設計的控制電(diàn)路(lù)圖。

圖3 控制電路

驅動(dòng)電路設計
随着IGBT在各類變流裝置中的廣泛應用，IGBT驅動模塊的選擇及(jí)其性(xìng)能越來越引起使用者的重視(shì)。理想的驅動模塊(kuài)除(chú)了應為IGBT提供(gòng)足夠的開(kāi)通和關斷栅壓外，還應具備(bèi)迅速、可靠的保護功能，同(tóng)時力求電(diàn)路簡單、穩定。IGBT的常用驅動模塊有許多種(zhǒng)，其中EXB系列應用最廣。EXB841驅動模塊(kuài)廣泛應用于甘肅變壓器、UPS、電力傳動及電力補(bǔ)償等領(lǐng)域。

圖4所(suǒ)示是本(běn)設的IGBT的驅動電路圖。

圖(tú)4 驅動電路

IGBT在過(guò)程中需要一個+15V電壓以獲得低開啟電壓，還需要一個5V關栅電壓以(yǐ)防止關斷時的誤動作。

這兩(liǎng)種電壓均可(kě)由20V供電的驅動器(qì)内(nèi)部電路産生。