串聯(lián)諧振試驗電源設計
發(fā)布時(shí)間:2020-06-18 16:09:00
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華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠(chǎng)家,本公司生產(chǎn)的串聯(lián)振設備在行業(yè)內都廣受好評,以打造最具權威的“串聯(lián)諧振“高壓設備供應商而努力。 為了預防電力裝置運行中的絕緣故障.電力裝 置在投運前及運行中都需要進(jìn)行嚴格的絕緣耐壓試 驗。以往工頻交流試驗裝置主要是高壓試驗變壓器 和電力變壓器,體積和電源容量大,試驗裝置笨重, 不能自動(dòng)調頻、調壓,難以適應當今大電網(wǎng)、高電壓、 高自動(dòng)化的發(fā)展趨勢。智能型高壓變頻串聯(lián)諧振 試驗電源裝置嵌入新型智能調頻、調壓算法,利用大 功率開(kāi)關(guān)器件絕緣柵雙極晶體管(IGBT)代替以往的 模擬器件逆變產(chǎn)生特高壓試驗所需的交流電壓.同 時(shí)利用£C串聯(lián)諧振原理使輸出電壓等級可達高壓、 超高壓級別。該裝置使工頻交流試驗現場(chǎng)調試更加 方便穩定。并且有效地保護了實(shí)驗裝置以及測試品。
耐壓試驗裝置結構和原理 智能型高壓變頻串聯(lián)諧振試驗裝置是一種用小容量低電壓的電源獲得高電壓大容量的輸出成套試 驗裝置.該裝置主要由變頻電源主控器、勵磁變壓器、 電抗器和電容分壓器組成。試驗裝置整體結構如圖1所示.變頻電源主控器輸出幅值為0~400 V、頻率為30~300 Hz的連續可 調交流電壓信號。該信號經(jīng)過(guò)勵磁變壓器升壓后 傳輸給由電抗器和測試品電容串聯(lián)組成的LC諧振 回路。因為高壓試驗需要的電壓等級較高,為了安全及操作方便.采用先調頻后調壓的策略,即先用智能矯正器(實(shí)現裝置頻率f的閉環(huán)控制和頻率步長(cháng)大小調節)智能尋找進(jìn)入諧振狀態(tài)的頻率fn,使回路達到諧振狀態(tài).
然后再調節諧振回路電容電壓的有效值 使之達到期望電壓值。從而獲得高電壓大容量。圖1 中L1和L2:是高壓電抗器,兩者等效為諧振電抗L。 Ch、C1和Ct分別是電容分壓器高壓臂電容、低壓臂 電容和測試品等效電容.三者等效為諧振電容Ce。
諧振時(shí),高壓電抗器感抗等于諧振電容容抗,即Xc=Xl,測試品兩端電壓值達到Uct。
其中,U為勵磁變壓器二次側輸出電壓;Q為諧振電路的品質(zhì)因數。
智能型高壓變頻串聯(lián)諧振試驗電源主控器硬件設計
智能型高壓變頻串聯(lián)諧振試驗電源主控器的結構圖如圖2所示.其主要包括DSP運算控制電路(智能調頻、調幅控制模塊)、三相全橋不可控整流電路、 Buck變換電路、逆變電路、數據顯示及人機交互電路、保護電路以及通信電路瞳]。本裝置運用了處理芯片作為核心控制CPU.利用DSP高速運算的特性, 集成DSP常用的外圍電路.滿(mǎn)足了智能型高壓變頻串聯(lián)諧振試驗裝置高穩定性、高精確度的要求。
DSP產(chǎn)生頻率可調的SPWM波和占空比可調的PWM波后,經(jīng)I/O口分別輸送給逆變電路和功率調節電路。 外部存儲器模塊由DSP控制.主要用于存儲試驗的重要設置以及試驗數據.使裝置重啟動(dòng)之后無(wú)需重新 設置;輸入模塊直接與DSP相連,用戶(hù)可以通過(guò)直接對DsP輸入命令來(lái)調節正弦波的頻率:顯示模塊主要顯示試驗電壓、頻率等數據.并通過(guò)人機界面進(jìn)行實(shí)驗數據的相關(guān)設置。