自动化电驱动系统中半导体转换器的改进

自动化电驱动系统中半导体转换器的改进功率半导体器件和基于它们的转换器正在以下优先领域开发:

  • 改善功率半导体器件的特性;

  • 扩大智能电源模块的使用;

  • 优化变流器的方案和参数,确保电力驱动的必要技术特性和经济指标;

  • 改进用于转换器直接数字控制的算法。

目前,功率变换器以半导体功率元件为基础,以可控整流器、自主电压和电流逆变器、网络逆变器等形式制成。变频器 直接连接到网络。

变频器

所用变流器和补偿滤波装置的类型取决于电动机的类型、控制任务、功率、所需的坐标控制范围、向网络恢复能量的需要、变流器对电网的影响。

转换器电路解决方案在直流和交流驱动器中仍然是传统的。考虑到对电驱动器能量特性的要求越来越高,以及需要减少它们对电网的负面影响,正在开发转换器,以提供经济的方式来控制技术设备。

发动机的微处理器控制

半导体转换器电源电路的变化主要与新器件的出现和广泛使用有关—— 强大的场效应晶体管 (MOSFET),IGBT(IGBT), 锁定晶闸管 (GTO)。

IGBT晶体管

目前静态变流器的发展方向可分为以下几个方向:

  • 扩大完全受控半导体器件的范围(晶体管——高达 2 兆瓦,晶闸管——高达 10 兆瓦);

  • 分配 脉冲宽度调制 (PWM) 方法

  • 基于基于晶体管和晶闸管的统一筒仓混合模块构造转换器的块原理的应用;

  • 在一个结构基础上执行直流和交流转换器及其组合的能力。

在直流电驱动中,除了可控整流器外,还使用带有不可控整流器和脉宽转换器的系统来获得高速运行。在这种情况下,可以拒绝滤波器补偿装置。

二手转换器 用于控制永磁电机 包含一个可控整流器和一个由来自转子位置传感器的信号控制的独立逆变器。

频率转换器

异步电动机的变频调速系统主要采用电压逆变器。在这种情况下,在没有能量回收的情况下,可以在网络中使用不可控整流器,从而得到最简单的变换器电路,使用完全可控器件和PWM的可能性使得该方案在很宽的功率范围内得到广泛应用。

直到最近,带电流逆变器的转换器被认为是控制电动机最简单、最方便的方法,但与其他类型的转换器相比,目前的用途有限。

自动化电驱动

包含不可控整流器和电网驱动逆变器并构成感应阀级联基础的变频器用于速度控制范围有限的大功率驱动器。

在双馈电机和低速异步或同步电机的控制中,直接连接到电源的强大变频器具有一定的前景。

用于自动化电力驱动系统的现代半导体转换器涵盖从数百瓦到几十兆瓦的功率范围。

另请阅读此主题: 变频器制造商

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