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變頻電源系統原理
  

經過AC→DC→AC變換的逆變電源稱為變頻電源,它有別于用于電機調速用的變頻調速控制器,也有別于普通交流穩壓電源。變頻電源的主要功用是將現有交流電網電源變換成所需頻率的穩定的純凈的正弦波電源。理想的交流電源的特點是頻率穩定、電壓穩定、內阻等于零、電壓波形為純正弦波(無失真)。變頻電源十分接近于理想交流電源,因此,先進發達國家越來越多地將變頻電源用作標準供電電源,以便為用電器提供最優良的供電環境,便于客觀考核用電器的技術性能。 變頻電源主要有二大種類:線性放大型和PWM開關型
程控變頻電源,以微處理器為核心,以MPWM方式制作,用主動元件IGBT??檣杓?,采用了數字分頻、D/A轉換、瞬時值反饋、正 弦脈寬調制等技術, 使單機容量可達100kVA, 以隔離變壓器輸出來增加整機穩定性, 具有負載適應性強、輸出波形品質好、操作簡便 、體積小、重量輕等特點,具有短路、過流、過載、過熱等?;すδ?,以保證電源可靠運行。


變頻電源工作方塊圖

 

變頻電源可帶負載種類及容量先擇方法
變頻電源可以帶載各種阻抗特性的負載,包括電感類、電阻類、整流類常見負載,需引起重視的是負載類型不同,所需變頻電源的功
率容量有很大不同。

①負載性質的種類:
線性負載 非線性負載
阻性負載 或 功率因數已校正負載
感性負載 容性負載 帶有電解電容的整流濾波型負載




②不同負載的主要特性:
負載類型 電壓與電流相差 沖擊電流 電流失真 功率因數 有功功率 無功 功率
線性阻性負載及功率因數已校正負載 無 中等 無 cosφ = 1 100% 無
非線性帶有電解電容的整流濾波型負載 有 高 高 cosφ≈0.7 約70% 約30%
線性感性負載(電機、空調) 有 高 無 cosφ≈0.8 約80% 20%
線性容性負載 有 高 有 cosφ<1 有 有
③.電源容量選擇方法
·阻性: 電源容量 = 1.1×負載功率
·感性:電源容量 =負載啟動電流/負載額定電流×負載功率
·整流:電源容量 = 負載電流波峰系數/1.5×負載功率
·混合型:請按照不同負載所占比例適當選取

注:對于冰箱、空調之類的感性負載,應按照啟動功率來選擇電源容量。
(啟動功率一般為額定功率的5-7倍)

三相交流電源 IGBT PWM 系統結構,一般常見結構
①.分離式(獨立式)三相交流電源,無電源變壓器結構,輸入未隔離,輸出隔離
結構圖:

 

·三個獨立輸出變壓器,三組變流器,IGBT使用數量高達 12 個.
·三組變流器亦可共用一組整流器.
·三相由完整的單相集成連結而成,可單相使用(使用任意一相) 或三相使用.
適用于三相平衡及不平衡(100%不平衡)負載,可依需求制作于一機箱或三機箱

結構不一樣,成本不一樣,性能當然不一樣!!

②.低成本三相交流電源,無電源變壓器結構,輸入未隔離,輸出隔離
結構圖:

 

特點:
·一個輸出變壓器三組繞組,一組變流器,IGBT使用數量僅 6 個
·僅能供三相負載使用(無法各相單獨取用),不適合三相不平衡負載
·此結構僅能制作于一機箱

③.獨立式三相交流電源,無輸出變壓器結構,輸入隔離,輸出未隔離
結構圖:

 

特點:
·一個電源變壓器,三組逆變器,IGBT使用數量 12 個
·三相由完整的單相集成連結而成,可單相使用(使用任意一相) 或三相使用
·適用于三相平衡及不平衡(100%不平衡)負載,僅能制作于一機箱

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