中文名 | Vienna整流器 | 外文名 | Vienna Rectifier |
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變流方式 | AC-DC |
Vienna整流器是三相三電平的PWM整流器??梢砸暈槭侨嗟亩O管電橋,配合整合式的升壓轉(zhuǎn)換器。
Vienna整流器可以用在任何有用六個(gè)開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換器,希望產(chǎn)生弦波輸入電流以及可控電壓輸出的情形,而且能量不需回灌到電路的應(yīng)用下。在整務(wù)上,若有足夠空間,可以證明額外硬件成本的合理性時(shí),適合使用Vienna整流器。包括:
電信電源
不間斷電源.
交流驅(qū)動(dòng)器的交流輸入端
右圖有風(fēng)冷10 kW Vienna整流器(載波頻率400 kHz),有弧弦波輸入電流以及可控輸出電壓。大小是250mm x 120mm x 40mm,功率密度是8.5 kW/dm3,總重2.1 kg 。
三相三電平的PWM整流器,其中包括三個(gè)功率晶體,可以控制輸出電壓 。
輸入只需要三條電源線(xiàn),不需要連接對(duì)應(yīng)中性點(diǎn)的線(xiàn)
主回路維持電阻特性[來(lái)源請(qǐng)求]
升壓式架構(gòu)(輸入電流連續(xù))
單向的功率流動(dòng)
高功率密度
低的導(dǎo)通共模EMI噪聲
要控制使中性點(diǎn)電壓穩(wěn)定,比較簡(jiǎn)單
低復(fù)雜度,實(shí)現(xiàn)成本低
低導(dǎo)通損失
在電源三相不平衡,或是電源失效時(shí),仍有可靠的行為特性(保證有類(lèi)似電阻的特性)
1.整流器是利用二極管的單向?qū)ㄐ赃M(jìn)行整流的最常用的電路,常用來(lái)將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟?.整流電路的工作原理如下:e2為正半周時(shí),對(duì)L1、L3加正向電壓,L1、L3導(dǎo)通;對(duì)L2、L4加反向電壓,L2、...
整流器的作用是把發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓較高且不太穩(wěn)定的交流電,經(jīng)削波穩(wěn)壓后變成電壓和電流穩(wěn)定的12V左右的直流電,給電瓶充電,并始終保證電壓的穩(wěn)
把交流電變成直流電的設(shè)備。
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評(píng)分: 4.7
分析了VIENNA整流器在橋臂各個(gè)功率器件出現(xiàn)開(kāi)路故障時(shí)所呈現(xiàn)的故障特征,指出了各橋臂續(xù)流二極管的開(kāi)路故障對(duì)整流器的危害最大。進(jìn)一步提出了利用三相輸入電流直流分量以及輸出電壓交流紋波作為功率器件開(kāi)路故障診斷的故障特征值。構(gòu)建了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功率開(kāi)關(guān)開(kāi)路故障分類(lèi)系統(tǒng),并將所提取的故障特征值作為輸入訓(xùn)練樣本對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練,最后通過(guò)MATLAB軟件中M語(yǔ)言編程完成對(duì)故障分類(lèi)系統(tǒng)的訓(xùn)練和測(cè)試。訓(xùn)練和測(cè)試的結(jié)果表明,訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障分類(lèi)系統(tǒng)可很好地對(duì)VIENNA整流器除續(xù)流二極管外的功率器件開(kāi)路故障進(jìn)行定位。
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評(píng)分: 4.6
與傳統(tǒng)的兩電平變換器相比,多電平變換器輸出電平數(shù)增加,輸出波形階梯增多,更加接近目標(biāo)調(diào)制波。分析了三相三電平三開(kāi)關(guān)VIENNA整流器的工作原理,介紹了電路的實(shí)現(xiàn)方法,給出了主電路及采樣電路的設(shè)計(jì)。搭建了一個(gè)800 W的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),利用TMS320F2812 DSP來(lái)實(shí)現(xiàn)控制算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的電路能滿(mǎn)足預(yù)定的要求,在工業(yè)控制中應(yīng)用前景廣闊。
在以大功率二極管或晶閘管為基礎(chǔ)的兩種基本類(lèi)型的整流器中,電網(wǎng)的高壓交流功率通過(guò)整流器變換為直流電源。提到未來(lái)的其它類(lèi)型整流器:以不可控二極管前沿產(chǎn)品為基礎(chǔ)的斬波器、斬波直流/直流變換器或電流源逆變型有源整流器。顯然,這種最新型的整流器在技術(shù)上包含較多要開(kāi)發(fā)的內(nèi)容,但是它能顯示出優(yōu)點(diǎn),例如它以非常小的諧波干擾和1的功率因數(shù)加載于電網(wǎng)。
整流器工作在理想情況下分析所得的各次諧波稱(chēng)為整流器的特征諧波。由于各晶閘管的門(mén)極觸發(fā)脈沖電流不對(duì)稱(chēng)、或三相電壓不對(duì)稱(chēng)、或電壓波形發(fā)生畸變、或三相電路參數(shù)不同等因素,均會(huì)產(chǎn)生特征諧波以外的其他次數(shù)的諧波,這類(lèi)諧波統(tǒng)稱(chēng)為整流器的非特征諧波。
在以大功率二極管或晶閘管為基礎(chǔ)的兩種基本類(lèi)型的整流器中,電網(wǎng)的高壓交流功率通過(guò)整流器變換為直流功率。提到未來(lái)(不久的或遙遠(yuǎn)的)的其它類(lèi)型整流器:以不可控二極管前沿產(chǎn)品為基礎(chǔ)的斬波器、斬波直流/直流變換器或電流源逆變型有源整流器。顯然,這種最新型的整流器在技術(shù)上包含較多要開(kāi)發(fā)的內(nèi)容,但是它能顯示出優(yōu)點(diǎn),例如它以非常小的諧波干擾和1的功率因數(shù)加載于電網(wǎng)。
所有整流器類(lèi)別中最簡(jiǎn)單的是二極管整流器。在最簡(jiǎn)單的型式中,二極管整流器不提供任何一種控制輸出電流和電壓數(shù)值的手段。為了適用于工業(yè)過(guò)程,輸出值必須在一定范圍內(nèi)可以控制。通過(guò)應(yīng)用機(jī)械的所謂有載抽頭變換器可以完成這種控制。作為典型情況,有載抽頭變換器在整流變壓器的原邊控制輸入的交流電壓,因此也就能夠在一定范圍內(nèi)控制輸出的直流值。通常有載抽頭變換器與串聯(lián)在整流器輸出電路中的飽和電抗器結(jié)合使用。通過(guò)在電抗器中引入直流電流,使線(xiàn)路中產(chǎn)生一個(gè)可變的阻抗。因此,通過(guò)控制電抗器兩端的電壓降,輸出值可以在比較窄的范圍內(nèi)控制。
三極管的hFE參數(shù)與貯存時(shí)間ts相關(guān),一般hFE大的三極管ts也較大,過(guò)去人們對(duì)ts的認(rèn)識(shí)以及ts的測(cè)量?jī)x器均較為欠缺,人們更依賴(lài)hFE參數(shù)來(lái)選擇三極管。
在開(kāi)關(guān)狀態(tài)下,hFE的選擇通常有以下認(rèn)識(shí):第一、hFE應(yīng)盡可能高,以便用最少的基極電流得到最大的工作電流,同時(shí)給出盡可能低的飽和電壓,這樣就可以同時(shí)在輸出和驅(qū)動(dòng)電路中降低損耗。
但是,如果考慮到開(kāi)關(guān)速度和電流容限,則hFE的最大值就受到限制;第二、中國(guó)的廠家曾經(jīng)傾向于選用hFE較小的器件,例如hFE為10到15,甚至8到10的三極管就一度很受歡迎(后來(lái),由于基極回路流行采用電容觸發(fā)線(xiàn)路,hFE的數(shù)值有所上升),hFE的數(shù)值小則飽和深度小,從而有利于降低晶體管的發(fā)熱。
實(shí)際上,晶體管的飽和深度受到Ib、hFE兩個(gè)因素的影響,因而通過(guò)磁環(huán)及繞組參數(shù)、基極電阻Rb的調(diào)整,也可以降低飽和深度。
在設(shè)計(jì)上非常接近二極管整流器的是晶閘管整流器。因?yàn)榫чl管整流器的電參數(shù)是可控的,所以不需要有載抽頭變換器和飽和電抗器。
因?yàn)榫чl管整流器不包含運(yùn)動(dòng)部件,所以晶閘管整流器系統(tǒng)的維修減少了。注意到的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是晶閘管整流器的調(diào)節(jié)速度較二極管整流器快。在過(guò)程特性的階躍期間,晶閘管整流器常常調(diào)節(jié)很快,以致能夠避免過(guò)電流。其結(jié)果是晶閘管系統(tǒng)的過(guò)載能力能夠設(shè)計(jì)得比二極管系統(tǒng)小。