Hvad er strømkildeinverter: Arbejde og dets applikationer

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Omformerne bruges til at konvertere strømmen fra jævnstrøm til vekselstrøm. Spændingskildeomformer (VSI) og strømkilde inverter (CSI) er to typer invertere, den største forskel mellem inverter og spændingskilde inverter er, at udgangsspændingen er konstant i VSI, og indgangsstrømmen er konstant i CSI. CSI er en konstant strømkilde, der leverer AC til input, og det kaldes også DC-link-konverter, hvor belastningsstrømmen er konstant. Denne artikel diskuterer den aktuelle kildeomformer.

Hvad er strømkildeinverter?

Den aktuelle kildeomformer er også kendt som strømtilført inverter, der konverterer indgangsstrømmen til vekselstrøm, og dens udgang kan være trefaset eller enfaset. Ifølge definitionen af ​​den aktuelle kilde er en ideel strømkilde den slags kilde, hvor strømmen er konstant, og den er uafhængig af spænding.




Nuværende kilde inverterkontrol

Spændingskilden er forbundet i serie med en stor induktansværdi (Ld) og dette navngav kredsløbet som den aktuelle kilde. Kredsløbsdiagrammet for det aktuelle kildeomformerfødte induktionsmotordrev er vist i nedenstående figur.

Nuværende kilde inverter Fed induktionsmotordrev

Nuværende kilde inverter Fed induktionsmotordrev



Kredsløbet består af seks dioder (D1, Dto, D3, D4, D5, D6), seks kondensatorer (C1, Cto, C3, C4, C5, C6), seks tyristorer (T1, Tto, T3, T4, T5, T6) som er fikseret med en faseforskel på 600. Inverterudgangen er tilsluttet til induktionsmotor . For en given hastighed styres momentet ved at variere jævnstrømsstrømmen Idog denne strøm kan varieres ved at variere Vd. Ledningen af ​​to kontakter i samme forsinkelse fører ikke til en pludselig stigning i strøm på grund af tilstedeværelsen af ​​en stor induktansværdi Ld.

Konfigurationerne af det aktuelle kildeomformerfødte induktormotordrev afhængigt af kilden er vist i nedenstående figur.

CSI-induktionsmotordrev

CSI-induktionsmotordrev

Når kilden er tilgængelig i jævnstrømskilde, bruges huggeren til at variere strømmen. Når kilden er tilgængelig i vekselstrømskilde, bruges der fuldt kontrolleret ensretter til at variere udgangsstrømmen.


Closed Loop Slip Controlled CSI Drive med regenerativ gøen

Motorhastighedens referencehastighed (∆ωm) gives til hastighedsregulatoren, som normalt er VI-regulator, og output fra VI-regulator er den glidehastighed, der gives til slipregulatoren, som kræves for at regulere hastigheden. Sliphastigheden gives til fluxreguleringen, og output heraf er referencestrøm Id*der skal kontrolleres. Sliphastigheden (ωFrk) og faktisk hastighed (ωm) tilføjes og får den synkrone hastighed, fra den synkrone hastighed kan vi bestemme frekvensen.

Frekvenskommandoen gives til CSI, fordi inverteren meget i stand til at kontrollere frekvensen. Vi kan styre output af CSI ved at ændre inputstrømmen. Referencestrømmen (Id*) og faktisk strøm (Id) tilføjes og får den aktuelle fejl (∆ Id). Strømfejlen gives til den nuværende controller, der styrer jævnstrømsstrømmen og baseret på jævnstrømsstrømmen kan vi styre α, og denne α bestemmer spændingen, som du kan bestemme, hvor meget strøm vil ændre sig. Dette er det lukkede glidestyrede CSI-drev med regenerativ bremsning. Dette er operationen af ​​et lukket kredsløb kontrolleret CSI-drev med regenerativ bremsning, og dets kredsløbsdiagram er vist i nedenstående figur.

Lukket sløjfekontrolleret CSI-drev med regenerativ bremsning

Lukket sløjfekontrolleret CSI-drev med regenerativ bremsning

Den største fordel ved CSI-fodret drev er, det er mere pålideligt end spændingskilde inverteret drev, og ulempen er, det har et lavere hastighedsområde, langsommere dynamisk respons, drevet fungerer altid i lukket sløjfe, og det er ikke egnet til multi -motordrev.

Nuværende kildeomformer med R-belastning

Kredsløbsdiagrammet for den aktuelle kildeomformer med R-belastning er vist i nedenstående figur.

Nuværende kildeomformer med R-belastning

Nuværende kildeomformer med R-belastning

Kredsløbet består af fire tyristorafbrydere (T1, Tto, T3, T4), JegSer den indgangskildestrøm, der er konstant, og du kan se, at der ikke er nogen anti-parallel diode tilsluttet. Den konstante strøm tilvejebringes ved at forbinde spændingskilder i serie med stor induktans. Vi ved, at egenskaberne ved induktans, at det ikke tillader den pludselige ændring i strømmen, så når vi forbinder spændingskilde med stor induktans, vil den strøm, der produceres på tværs af den, bestemt være konstant. Den grundlæggende spredningsfaktor for den aktuelle kildeomformer med resistiv belastning er lig med en.

Parametre for den aktuelle kildeomformer med R-belastning

Hvis vi udløser T1og Ttofra 0 til T / 2 udtrykkes udgangsstrømmen og udgangsspændingen som

jeg0= JegS> 0

V0= Jeg0R

Hvis vi udløser T3og T4fra T / 2 til T udtrykkes udgangsstrømmen og udgangsspændingen som

jeg0= -IS> 0

V0= Jeg0R<0

Udgangsbølgeformen for den aktuelle kildeomformer med R-belastning er vist i nedenstående figur

Udgangsbølgeform for strømkildeinverter med R-belastning

Udgangsbølgeform for strømkildeinverter med R-belastning

I tilfælde af resistiv belastning kræves tvunget kommutering. Fra 0 til T / 2, T1og Ttoleder og fra T / 2 til T, T3& T4leder. Så ledningsvinklen for hver switch er lig med ᴨ, og ledningstiden for hver switch er lig T / 2.

Indgangsspændingen for den resistive belastning udtrykkes som

Vi= V0(fra 0 til T / 2)

Vi= -V0(fra T / 2 til T)

RMS-udgangsstrømmen og RMS-udgangsspændingen for CSI-resistiv belastning udtrykkes som

jeg0 (RMS)= JegS

V0 (RMS)= Jeg0 (RMS)R

Den gennemsnitlige og RMS-tyristorstrøm for CSI med resistiv belastning er

jegT (gennemsnit)= JegS/to

jegT (RMS)= JegS/ √2

Fourier-serien af ​​udgangsstrøm og udgangsspændingen fra CSI med resistiv belastning er

Den grundlæggende komponent i RMS-udgangsstrømmen er

jeg01 (RMS)= 2√2 / ᴨ * IS

Forvrængningsfaktoren for den aktuelle kildeomformer med R-belastning er

g = 2√2 / ᴨ

Den samlede harmoniske forvrængning udtrykkes som

THD = 48,43%

Den grundlæggende komponent i gennemsnits- og RMS-tyristorstrøm er

jegT01 (gennemsnit)= Jeg01 (maks.)/ ᴨ

jegT01 (RMS)= Jeg01 (maks.)/ to

Den grundlæggende kraft over belastningen udtrykkes som

V01 (RMS)*JEG01 (RMS)* cosϕ1

Den samlede effekt over belastningen udtrykkes som

jeg0 (RMS)toR = V0 (RMS)to/ R

Indgangsspændingen V.ier altid positiv, fordi strømmen altid leveres fra kilde til belastning.

Strømkildeomformer med kapacitiv belastning eller C-belastning

Kredsløbsdiagrammet for den aktuelle kildeomformerens kapacitive belastning er vist i nedenstående figur

Nuværende kildeomformer med C-belastning

Nuværende kildeomformer med C-belastning

I bølgeformen fra o til T / 2, T1og Ttoudløses, og udgangsstrømmen er I0= JegS. Tilsvarende fra T / 2 til T,T3og T4udløses, og udgangsstrømmen er I0= -IS.belastningsstrømbølgeform er ikke afhængig af belastning.Udgangsbølgeformen for CSI-inverter med C-belastning er vist i nedenstående figur.

Udgangsbølgeform for strømkildeinverter med C-belastning

Udgangsbølgeform for strømkildeinverter med C-belastning

Integrationen af ​​udgangsstrømbølgeformen giver udgangsspændingen. Hvis udgangsstrømmen er vekselstrøm, er udgangsspændingen bestemt vekselstrøm. I kredsløbsdiagrammet tages den rent kapacitive belastning, så strømmen fører spændingen med 900

jeg0= JegC= C dV0/ DT

V0(t) = 1 / C ∫ IC(t) dt = 1 / C ∫ I0DT

Indgangsspændingen på C-belastningen er

V i = V 0 (fra 0 til T / 2)

Vi= -V0(fra T / 2 til T)

Udgangsspændingen er positiv, nårT1og Ttoudfører fra 0 tilπ og hvornårT3og T4dirigerer fra π til 3π / 2 og derefter som standardT1og Ttogår i omvendt bias på grund af den positive spændingsbelastning, det betyder i dette tilfælde naturlig kommutering eller belastningskommutering er mulig, betyder, at vi ikke behøver at sætte et eksternt kredsløb eller eksternt kommuteringskredsløb for at slukke for tyristoren T1og T2.Vi er nødt til at finde kredsløbets slukketid, når naturlig kommutering er mulig. Slukningstiden for kredsløbet udtrykkes som

ω0tc= ᴨ / 2

tc= ᴨ / 2 ω0

Parametre for den aktuelle kildeomformer med C-belastning

Den gennemsnitlige og RMS-tyristorstrøm udtrykkes som

jegT (gennemsnit)= JegS/to

jegT (RMS)= JegS/ √2

Fourier-serien af ​​udgangsstrøm og udgangsspændingen for den kapacitive belastning er

Den grundlæggende dissipationsfaktor for CSI med C-belastning er lig med nul.

Den grundlæggende komponent i udgangseffekt udtrykkes som

P01= V01 (RMS)jeg01 (RMS)Cos ϕ1= 0

Den grundlæggende komponent i gennemsnits- og RMS-tyristorstrøm er

jegT01 (gennemsnit)= Jeg01 (maks.)/ ᴨ og jegT01 (RMS)= Jeg01 (maks.)/ to

Den maksimale udgangsspænding er

V0 (maks.)= JegST / 4C

RMS-værdien for indgangsspændingen er

Vi (RMS)= Vo (maks.)/ √3

Dette er parametrene for den aktuelle kildeomformer med den kapacitive belastning.

Ansøgninger

Anvendelserne af den aktuelle kildeomformer er

  • UPS-enheder
  • LT plasmageneratorer
  • AC-motordrev
  • Skifte enheder
  • Induktionsmotorer til pumper og blæsere

Fordele

Fordelene ved den aktuelle kildeomformer er

  • Feedback-diode er ikke påkrævet
  • Pendling er enkel

Ulemper

Ulemperne ved den aktuelle kildeomformer er

  • Det har brug for et ekstra konverterstrin
  • Ved let belastning har den stabilitetsproblemer og træg ydeevne

Således handler det hele om en oversigt over den aktuelle kildeomformer , strømkilde-inverterstyring, lukket sløjfe-styret CSI-drev med regenerativ bremsning, Strømkilde-inverter med R-belastning, anvendelser, fordele, ulemper diskuteres. Her er et spørgsmål til dig, hvad er det nuværende kildeomformerens arbejdsprincip?