大功率變頻電源改進(jìn)整流電路及母線設(shè)計(jì)

大家好，我是小編。今天給大家介紹 大功率變頻電源，以下內(nèi)容由小編整理，相關(guān)內(nèi)容供以參考。

市場(chǎng)上的大功率變頻電源在不同的使用水平上也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，例如電源污染問(wèn)題和整機(jī)可靠性問(wèn)題，對(duì)用戶造成了重大干擾。為了滿足市場(chǎng)的需求，迫切需要提高各種高可靠、環(huán)保的大功率電源。為此，我公司著力針對(duì)高壓電源轉(zhuǎn)換、大功率配電線路、散熱問(wèn)題、電網(wǎng)污染大等主電路設(shè)備的電流特性，按照國(guó)軍標(biāo)要求，尤其是從轉(zhuǎn)換器電路，Power轉(zhuǎn)換的電源，參考吸入回路計(jì)算，最大安全性和直流母線，高可靠性700KVA電源和大功率變頻電源輸出。

一、改進(jìn)整流電路

在三相功率耗散裝置中，一般采用三相橋式不可控整流，直流側(cè)采用電容濾波。該電路電流輸入的揮發(fā)性成分相位與電功率級(jí)相近，因此基極電壓電位接近1。但電流輸入諧波分量很大，對(duì)電網(wǎng)造成深度污染并使總功率非常低。諧波對(duì)公共電網(wǎng)中的元件造成額外的諧波損耗，降低發(fā)電、輸電和電力設(shè)備的效率。當(dāng)大量的諧波在中性線上傳輸時(shí)，線路會(huì)發(fā)熱而引起火災(zāi)。諧波還會(huì)對(duì)相鄰系統(tǒng)造成干擾，更嚴(yán)重的諧波會(huì)使系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。

12脈波整流電路，相移30°進(jìn)行一連串的旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，利用下變換器接法的差值驅(qū)動(dòng)兩相-交流電源相移30°，為了調(diào)整每個(gè)交流電源電路的12輪旋轉(zhuǎn)泵的輸出電壓，因此12脈沖整流電路電路。第二個(gè)電路分別采用垂直和三角形網(wǎng)絡(luò)，分別形成兩組角度為30°角且大小相等的電壓，通過(guò)互連的橋橋連接。

即輸入電流諧波次數(shù)為12K±1，其幅值按照階數(shù)呈指數(shù)下降，這大大降低了電網(wǎng)側(cè)的5次和7次諧波電流。

二、直流母線的設(shè)計(jì)

目前國(guó)內(nèi)各種小功率電力母線主要有以下幾種：

(1)印制電路總線總線主要用于小功率傳輸，缺點(diǎn)是通過(guò)的電流小。

(2)圓銅導(dǎo)線是最常用的電源母線，適用于中等電力傳輸介質(zhì)，缺點(diǎn)是寄生電感大。

(3)寬度為2、3厘米和厚度為2、3毫米的窄銅排適用于中等強(qiáng)度電力的傳輸。缺點(diǎn)是寄生電感較大。

隨著功率的上升，以上功率母線不合適，就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。在過(guò)渡到高壓電源的過(guò)程中，由于直流母線上的入侵者來(lái)自直流儲(chǔ)能，IGBT器件電容器IGBT模塊本身的涂層和強(qiáng)制的影響會(huì)產(chǎn)生非常高的功率。這種高電壓會(huì)導(dǎo)致器件過(guò)熱，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致IGBT失去控制并超過(guò)器件的安全工作區(qū)而損壞。因此，開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生的最大功率輸出應(yīng)降低到允許的范圍內(nèi)。一般來(lái)說(shuō)，降低尖峰電壓的方法有兩種：一種是通過(guò)增加?xùn)艠O電阻來(lái)降低di/dt，但很難選擇柵極驅(qū)動(dòng)電阻。如果驅(qū)動(dòng)電壓太大，dv/dt 將減少，開(kāi)啟時(shí)間和刪除時(shí)間會(huì)增加，開(kāi)關(guān)損耗會(huì)增加;降低母線電源直流回路的電感傳輸。由于上述電動(dòng)客車都有不同的缺點(diǎn)，為此使用了迭層功率母線。

迭層功率母線總線是基于電磁場(chǎng)理論。把連線做成扁平截面，在扁平截面基礎(chǔ)上做的越薄越寬，所產(chǎn)生的寄生電感就越小，如果導(dǎo)線相鄰，但是電流卻是相反的，這樣就是使倆者之間的寄生電感減小，磁場(chǎng)也會(huì)消失，而對(duì)迭層功率母線則是做成又薄有寬的銅排排列方式，層與層之間會(huì)用高絕緣材料進(jìn)行隔離，并且要使母線極之間的距離相差的差不多，從而減少互感，并在需要的接線端子上從其他區(qū)域覆蓋，使不同電位的接線端子顯示在同一平面上，以便主電路中的所有設(shè)備都可以連接到其上。使用層壓電源總線將IGBT和重新排列的模塊、散熱器和連接器連接在一起，寄生與尺寸訂單，從而降低Ldi/dt體積壓力并確保設(shè)備在正確的條件下運(yùn)行。

基于電磁理論的概念：

（1)迭層母線的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于寬度，寬度大于重量和兩對(duì)錯(cuò)板之間的距離，疊層母線在這樣一個(gè)方向上的最大輸入容量;

（2)迭層電源母線不含鐵，電流同向傳播，其次是寬度d=I/b處的電流密度。迭層功率母線電感為：

三、增加直流偏磁電路

隨著變頻電源的增加，必須考慮到電源偏磁的關(guān)鍵，偏磁的影響非常重要，輕則使變壓器和半導(dǎo)體的功耗增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞電氣設(shè)備，變頻電源將無(wú)法運(yùn)行一般。因此，為了提高大功率循環(huán)電路的可靠性，應(yīng)增加抗偏磁電路。

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