De omvormers worden gebruikt om het vermogen van dc naar ac om te zetten. De spanningsbronomvormer (VSI) en stroombron omvormer (CSI) zijn twee soorten omvormers, het belangrijkste verschil tussen de spanningsbronomvormer en de stroombronomvormer is dat de uitgangsspanning constant is in VSI en de ingangsstroom constant is in CSI. De CSI is een constante stroombron die wisselstroom levert aan de ingang en wordt ook wel dc-link converter genoemd waarin de belastingsstroom constant is. In dit artikel wordt de huidige bronomvormer besproken.
Wat is de huidige bronomvormer?
De huidige bronomvormer is ook bekend als stroomgevoede omvormer die de ingang gelijkstroom omzet in wisselstroom en de uitvoer kan driefasig of enkelfasig zijn. Volgens de definitie van de stroombron is een ideale stroombron het soort bron waarin de stroom constant is en onafhankelijk van de spanning.
Huidige bron omvormerregeling
De spanningsbron is in serie geschakeld met een grote inductantiewaarde (L.d) en dit noemde het circuit als de huidige bron. Het schakelschema van de huidige inductiemotoraandrijving met invertervoeding wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Stroombron omvormer gevoede inductiemotoraandrijving
Het circuit bestaat uit zes diodes (D.1, Dtwee, D3, D4, D5, D6), zes condensatoren (C1, Ctwee, C3, C4, C5, C6), zes thyristors (T.1, Ttwee, T3, T4, T5, T6) die zijn gefixeerd met een faseverschil van 600De omvormeruitgang is verbonden met de inductiemotor Voor een bepaald toerental wordt het koppel geregeld door de gelijkstroomkoppelingsstroom I te variërenden deze stroom kan worden gevarieerd door de V te variërendDe geleiding van twee schakelaars in dezelfde vertraging leidt niet tot een plotselinge stijging van de stroom vanwege de aanwezigheid van een grote waarde van inductantie Ld
De configuraties van de stroombron met inverter gevoede inductormotoraandrijving, afhankelijk van de bron, worden weergegeven in de onderstaande afbeelding.
CSI inductiemotoraandrijvingen
Als de bron beschikbaar is als gelijkstroombron, wordt de chopper gebruikt om de stroom te variëren. Wanneer de bron beschikbaar is in een wisselstroombron, wordt de volledig gestuurde gelijkrichter gebruikt om de uitgangsstroom te variëren.
Slipgestuurde CSI-aandrijving met gesloten lus en regeneratieve blaffen
De referentiesnelheid van de motorfout (∆ωm) wordt gegeven aan de snelheidsregelaar die normaal de VI-controller is en de output van de VI-controller is de slipsnelheid die wordt gegeven aan de slipregelaar die nodig is om de snelheid te regelen. De slipsnelheid wordt aan de fluxregeling gegeven en de output hiervan is referentiestroom Iddat moet worden gecontroleerd. De slipsnelheid (ωMevrouw) en werkelijke snelheid (ωm) worden toegevoegd en krijgen de synchrone snelheid, van de synchrone snelheid kunnen we de frequentie bepalen.
Het frequentiecommando wordt aan de CSI gegeven omdat de omvormer de frequentie zeer goed kan regelen. We kunnen de output van CSI regelen door de ingangsstroom te veranderen. De referentiestroom (I.d) en werkelijke stroom (I.d) wordt toegevoegd en krijgt de fout van de stroom (∆ IdDe fout van de stroom wordt gegeven aan de stroomregelaar die de dc-link-stroom regelt en op basis van de dc-link-stroom kunnen we de α regelen, en deze α zal de spanning bepalen op basis waarvan je kunt bepalen hoeveel stroom gaat veranderen. Dit is de slipgestuurde CSI-aandrijving met gesloten lus en regeneratief remmen. Dit is de werking van een slipgestuurde CSI-aandrijving met gesloten lus met regeneratief remmen en het schakelschema wordt getoond in de onderstaande afbeelding.
Slipgestuurde CSI-aandrijving met terugkoppeling en regeneratief remmen
Het belangrijkste voordeel van CSI-gevoede aandrijving is dat deze betrouwbaarder is dan spanningsbron-invertergestuurde aandrijving en het nadeel is dat deze een lager snelheidsbereik heeft, een langzamere dynamische respons, de aandrijving werkt altijd in een gesloten lus en het is niet geschikt voor multi -motor aandrijving.
Huidige bronomvormer met R-Load
Het schakelschema van de huidige bronomvormer met R-belasting wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Huidige bronomvormer met R-Load
Het circuit bestaat uit vier thyristorschakelaars (T.1, Ttwee, T3, T4), IkSis de ingangsbronstroom die constant is en u kunt zien dat er geen antiparallelle diode is aangesloten. De constante stroom wordt geleverd door spanningsbronnen in serie te schakelen met een grote inductantie. We weten dat de eigenschap van inductantie is, dat het de plotselinge stroomverandering niet toelaat, dus als we een spanningsbron met een grote inductantie verbinden, zal de geproduceerde stroom daarover zeker constant zijn. De fundamentele dissipatiefactor van de huidige bronomvormer met resistieve belasting is gelijk aan één.
Parameters van de huidige bronomvormer met R-Load
Als we T activeren1en Ttweevan 0 tot T / 2 dan wordt de uitgangsstroom en de uitgangsspanning uitgedrukt als
ik0= IkS> 0
V0= Ik0R
Als we T activeren3en T4van T / 2 tot T dan wordt de uitgangsstroom en de uitgangsspanning uitgedrukt als
ik0= -IS> 0
V0= Ik0R<0
De uitgangsgolfvorm van de huidige bronomvormer met R-belasting wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding
Uitgangsgolfvorm van stroombronomvormer met R-belasting
In het geval van resistieve belasting is geforceerde commutatie vereist. Van 0 tot T / 2, T1en Ttweedirigeren en van T / 2 naar T, T3& T.4dirigeren. De geleidingshoek van elke schakelaar is dus gelijk aan ᴨ en de geleidingstijd van elke schakelaar is gelijk aan T / 2.
De ingangsspanning van de resistieve belasting wordt uitgedrukt als
Vin= V0(van 0 tot T / 2)
Vin= -V0(van T / 2 tot T)
De RMS-uitgangsstroom en de RMS-uitgangsspanning van de CSI-resistieve belasting worden uitgedrukt als
ik0 (RMS)= IkS
V0 (RMS)= Ik0 (RMS)R
De gemiddelde en RMS thyristorstroom van de CSI met ohmse belasting is
ikT (gem.)= IkS/twee
ikT (RMS)= IkS/ √2
De Fourier-reeks van uitgangsstroom en de uitgangsspanning van de CSI met resistieve belasting is
De fundamentele component van de RMS-uitgangsstroom is
ik01 (RMS)= 2√2 / ᴨ * IS
De vervormingsfactor van de huidige bronomvormer met R-belasting is
g = 2√2 / ᴨ
De totale harmonische vervorming wordt uitgedrukt als
THD = 48,43%
De fundamentele component van gemiddelde en RMS thyristorstroom is
ikT01 (gem.)= Ik01 (maximaal)/ ᴨ
ikT01 (RMS)= Ik01 (maximaal)/ twee
De fundamentele kracht over de belasting wordt uitgedrukt als
V01 (RMS)*IK01 (RMS)* cosϕ1
Het totale vermogen over de belasting wordt uitgedrukt als
ik0 (RMS)tweeR = V0 (RMS)twee/ R
De ingangsspanning Vinis altijd positief omdat het vermogen altijd van bron tot belasting wordt geleverd.
Stroombronomvormer met capacitieve belasting of C-belasting
Het schakelschema van de capacitieve belasting van de huidige bronomvormer wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding
Huidige bronomvormer met C-Load
In de golfvorm van o tot T / 2, T1en Ttweeworden geactiveerd en de uitgangsstroom is I0= IkSEvenzo van T / 2 tot T,T3en T4worden geactiveerd en de uitgangsstroom is I0= -ISZolaadstroomgolfvorm is niet afhankelijk van belasting.De uitgangsgolfvorm van de CSI-omvormer met C-Load wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Uitgangsgolfvorm van stroombronomvormer met C-belasting
De integratie van de uitgangsstroomgolfvorm geeft de uitgangsspanning. Als de uitgangsstroom wisselstroom is, dan is de uitgangsspanning beslist wisselstroom. In het schakelschema wordt de puur capacitieve belasting genomen, dus de stroom leidt de spanning met 900
ik0= IkC= C dV0/ DT
V0(t) = 1 / C ∫ ikC(t) dt = 1 / C ∫ ik0DT
De ingangsspanning van de C-load is
V in = V 0 (van 0 tot T / 2)
Vin= -V0(van T / 2 tot T)
De uitgangsspanning is positief wanneerT1en Ttweevoeren van 0 naarπ en wanneerT3en T4geleidend van π tot 3π / 2, dan is standaard deT1en Ttweegaan in omgekeerde bias vanwege de positieve spanningsbelasting, dat betekent dat in dit geval natuurlijke commutatie of belastingcommutatie mogelijk is, wat betekent dat we geen extern circuit of extern commutatiecircuit hoeven te plaatsen om de thyristor T uit te schakelen1en Ttwee.We moeten de uitschakeltijd van het circuit vinden wanneer natuurlijke commutatie mogelijk is. De uitschakeltijd van het circuit wordt uitgedrukt als
ω0tc= ᴨ / 2
tc= ᴨ / 2 ω0
Parameters van de Current Source-omvormer met C-Load
De gemiddelde en RMS thyristorstroom wordt uitgedrukt als
ikT (gem.)= IkS/twee
ikT (RMS)= IkS/ √2
De Fourier-reeks van uitgangsstroom en de uitgangsspanning van de capacitieve belasting is
De fundamentele dissipatiefactor van CSI met C-belasting is gelijk aan nul.
De fundamentele component van het uitgangsvermogen wordt uitgedrukt als
P.01= V01 (RMS)ik01 (RMS)Cos ϕ1= 0
De fundamentele component van gemiddelde en RMS thyristorstroom is
ikT01 (gem.)= Ik01 (maximaal)/ ᴨ en ikT01 (RMS)= Ik01 (maximaal)/ twee
De maximale uitgangsspanning is
V0 (max)= IkST / 4C
De RMS-waarde van de ingangsspanning is
Vin (RMS)= Vo (max)/ √3
Dit zijn de parameters van de huidige bronomvormer met de capacitieve belasting.
Toepassingen
De toepassingen van de huidige bronomvormer zijn
- UPS-eenheden
- LT plasmageneratoren
- AC-motoraandrijvingen
- Schakelen tussen apparaten
- Inductiemotoren voor pompen en ventilatoren
Voordelen
De voordelen van de huidige bronomvormer zijn
- Feedbackdiode is niet vereist
- Commutatie is eenvoudig
Nadelen
De nadelen van de huidige bronomvormer zijn
- Het heeft een extra omvormertrap nodig
- Bij lichte belasting heeft het een stabiliteitsprobleem en trage prestaties
Dit gaat dus allemaal over een overzicht van de huidige bronomvormer , current source inverter control, closed-loop slip gestuurde CSI-aandrijving met regeneratief remmen, stroombron inverter met R-load, toepassingen, voordelen, nadelen worden besproken. Hier, is een vraag voor u, wat is het huidige werkingsprincipe van de bronomvormer?
