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低感的传输线在变频器械中的运用依据和母

低感的传输线在变频器械中的运用依据和母

点击数:7274 次   录入时间:03-04 11:56:25   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

直流母线寄生电感和缓冲器分布电感过大的危害传统分立直流母线寄生电感量过大,在功率开关关断瞬间产生的瞬态电压与直流回路电压叠加,对功率开关和电动机绝缘构成威胁。缓冲电路虽然能够使正在关断的功率开关受到保护,但由于功率开关反并联二极管和缓冲回路二极管的反向关断和正向开通特性,并不能完全保护同一桥臂的另一只功率开关和外接负载绝缘,负载电流越大越严重。

  另外缓冲器分布电容还容易与直流回路寄生电感构成谐振回路。常用的几种缓冲电路。

  缓冲电路中,a)为母线电容缓冲器,能够有效地抑制瞬态电压,适用于小功率变频器,但易与直流母线电感产生谐振;b)和c)均为RCD箝位缓冲器,b)中二极管箝位瞬变电压,能抑制谐振,适用于中小功率;(c)中回路寄生电感较小,能够有效抑制振荡,适用于大功率、超大功率电路。

  考虑直流母线寄生电感和缓冲器分布电感的变频器局部电路如,其中Ls代表总的缓冲器分布电感,LDC分别代表直流正、负极母线寄生电感。由于直流母线寄生电感和缓冲器分布电感越大,其影响越大,所以传统直流母线设计和缓冲器设计要求其寄生电感量不能超过中的推荐值。对于传统的硬开关变频器,母线电感产生的瞬态电压将使开关的发热增加,至使其脱离安全工作区,使容许的开关频率降低,并引发寄生振荡失控,最终导致损坏。缓冲二极管Ds和功率开关的反并联二极管的正反向特性是引起和传导瞬态电压的重要原因,不容忽视。由于具有明显的电感效应,二极管的正向特性不能立即跟踪正向电流的变化,一般高电压大电流的快速二极管具有较大的正向瞬态电压降。电感效应是由于内部引线过长和封装采用的磁性材料不同造成的。二极管的反向特性,由于不能立刻关断,会瞬时反向导通。

  直流母线寄生电感和缓冲器分布电感推荐值功率开关关断时端电压关断时功率开关端电压波形,其中$V1指由缓冲回路寄生电感和缓冲二极管正向恢复共同引起,如果选用了快速恢复二极管,它主要由缓冲回路分布电感Ls大小决定。$V1=LsdiD/dt,iD指流过缓冲二极管和分布电感Ls的电流。$V2指由直流母线寄生电感LDC与缓冲电容Cs的作用结果,即12LDCiDC2=12C$V2,Cs=LDCiDC2/$V2。

  考虑直流回路寄生电感时的分析结果利用软件PSPICE对考虑直流回路寄生电感时的变频器)电动机系统进行仿真,主电路及参数选取尽量与实际一致,并忽略其他非主要因素的影响。缓冲器选(b)型,二极管为MUR15100,缓冲电容为0.47LF,缓冲电阻为478,直流回路总的寄生电感取200nH.RL负载的参数来源于感应电动机JO2L-52-4.开关频率为5kHz,基波频率为50Hz.功率开关关断时电流下降时间为350ns,调制方式为双极性SPWM.直流回路寄生电感为200nH,无缓冲器时,负载电动机进线相电压、上开关端电压波形和。


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