Aðferðir til að takast á við vandamál við hönnun DC-stýrðra aflgjafa
1. Inngangur
Með hraðri þróun rafeindatæknitækni er DC aflgjafi mikið notaður og gæði þess hafa bein áhrif á frammistöðu rafbúnaðar eða stýrikerfa. Sem stendur eru grunntenglar ýmissa DC aflgjafa á markaðnum nokkurn veginn þau sömu, þar á meðal AC aflgjafi, AC Transformer (stundum ekki hægt að nota), afriðunarrás, síuspennueftirlitsrás osfrv. Þessi grein tekur hönnunina á DC aflgjafi knúinn af þriggja fasa AC aflgjafa sem dæmi, og kynnir lausnir á nokkrum vandamálum við hönnun DC aflgjafa. Og í hagnýtri notkun er vandamálið við að nota margar DC-stýrðar aflgjafa í röð útskýrt.
.Hönnun á DC stjórnað aflgjafa
2.1 Hönnun afriðunarspenni
Hönnun þriggja fasa afriðunarspennisins felur í sér: tengistillingu aðal- og aukavinda, útreikning á aukahliðarspennu, útreikning á aðal- og aukahliðarstraumi, útreikning og ákvörðun á afkastagetu og vali af byggingarforminu. Meðal þeirra er tengimáti aðal- og aukavinda og ákvörðun aukahliðarspennu innihald lykilgreiningar okkar. Þessi grein tekur hönnun þriggja DC aflgjafa skrefmótordrifs sem dæmi til að kynna í smáatriðum. Skýringarmyndin er sýnd á mynd 1.
1. Ákvörðun á aukahliðarspennu
Aukaspennan er ekki aðeins tengd hleðsluspennunni (þ.e. DC-stýrðri aflgjafaspennu sem á að hanna) og afriðunarrásina, heldur einnig tengd spennustöðugleikabúnaðinum. Fyrir brúarafriðunarrásina með miklar kröfur, notaðu þéttasíu til að koma á stöðugleika spennunnar og stöðugleika spennunnar með spennujafnara. Fyrir þá sem eru með litlar kröfur geturðu ekki stöðugt spennuna eða notað þétta til að koma á stöðugleika spennunnar. Eins og sýnt er á mynd 1 er auk 7V lágspennu drif aðallega notað til fasalæsingar. Straumur hennar er lítill og spenna er lág. Tegund aflgjafa og hátíðni, stór straumur og straumbreytingarhraði mun framleiða mikla ofspennu, þannig að rafgreiningarþétta ætti að nota til að koma á stöðugleika á spennu og viðnám til að takmarka straum; plús 12V er notað fyrir aflgjafa fyrir tölvur og samþættar rafrásir, með litlum straumi og lágspennu. Hins vegar þarf stöðuga spennu og lítinn gárastuðul, þannig að þéttar og þriggja skauta þrýstijafnarar eru notaðir til að koma á stöðugleika spennunnar í tveimur þrepum. Fyrir mismunandi spennustöðugleikaaðferðir hefur aukaspennan mismunandi ákvörðunaraðferðir. Fræðilega séð eru útreikningsformúlur spennanna þriggja eins, það er U2=Ud/2.34 eða UL=Ud/1.35, og reiknaðar þrjár aukaspennur. Spennurnar eru: 5.2V, 81,5V og 8,9V, en niðurstöður slíkra útreikninga henta ekki í framkvæmd. Þess vegna verður að ákvarða sumt magn með verkfræðilegum matsformúlum. Til dæmis notar þriggja fasa óafturkræfa leiðréttingarkerfið almennt formúluna UL=({{20}}.9 ~1.{{30}})·Ud mat , ef DC hliðin er síuð af rafgreiningarþétti, mun meðalgildi úttaksins aukast, sem er almennt áætlað með formúlunni UL=Ud/2½; ef DC hliðin er stöðug með þétti og þriggja skauta spennujafnara, til að stækka stöðugleika spennusviðið, ætti Ud almennt að auka um 3 ~ 6V og síðan áætla með formúlunni UL=({ {42}}.9 ~ 1.0) · Ud. Aukaspennurnar þrjár sem ákvarðaðar eru þannig eru: UL7=0.9×7=6.3V, UL110=110/2½=78V, UL12=16×0.{ {43}}.4V.
2. Núverandi útreikningur og afkastagetuákvörðun frum- og aukatilvika
Ákvarða skal aukastrauminn í samræmi við stærð álagsstraumsins og afriðunarrásarinnar. Á mynd 1 er þriggja fasa brúarrafriðrás notuð og virku gildi aukastraumanna þriggja eru fengin með því að nota formúluna I2=(2/3)½Id: 3,26 A, 6,5A, 1,63A , þú færð 3 aukaspennur og strauma. Samkvæmt meginreglunni um að frum- og aukaafl spenni séu nokkurn veginn jöfn er hægt að fá frumstraum I1=1.45A, afköst spenni er S=953VA og spennilíkanið er valið í samræmi við 1,5kVA.
3. Ákvörðun á tengimáta aðal- og aukavinda
Hægt er að tengja þrífasa spennivinda í stjörnu- eða deltaformi eftir þörfum. Þriggja fasa leiðréttingarrásir eru almennt notaðar til að leiðrétta með miklum krafti (þ.e. hleðsluafl er yfir 4kW) og spennir eru venjulega tengdir í tvær gerðir: Y/Δ og Δ/Y. Δ/Y tengingin getur látið raflínustrauminn hafa tvö þrep, sem er nær sinusbylgjunni, og harmonic áhrifin eru lítil og stjórnanleg leiðréttingarrásin er notuð meira; Y/Δ tengingin getur veitt einfasa straumafl, sem dregur úr aukavindstraumi er almennt notaður í öflugum díóða afriðunarrásum; fyrir þriggja fasa spennubreyta með litlum krafti er hann stundum tengdur í Y/Y gerð, þó að þessi tengiaðferð muni kynna harmonika í raforkukerfinu. En þegar öllu er á botninn hvolft er kraftur þess lítill og áhrifin lítil. Í stuttu máli, þegar við veljum, ættum við ekki aðeins að íhuga áhrifin á raforkukerfið, heldur einnig að lágmarka vindstrauminn og draga úr einangrunarstigi vinda. Á mynd 1 eru 7V og 12V straumarnir tiltölulega litlar, spennan er lág og stjörnutengingaraðferðin er valin; 110V straumurinn er stór og spennan er ekki of há og Δ-laga tengiaðferðin er valin, sem getur dregið verulega úr straumnum í vinda, minnkað þvermál vinda vírsins og lengt lengd vinda. Þjónustulíf; þó að línuspenna aðalvindunnar sé há (380V), er spennugetan aðeins 2kW og aðalstraumurinn er 1,45A, þannig að stjörnutengingaraðferðin getur dregið úr spennu vindunnar og einangrun vindunnar.
2.2 Hönnun afriðunarrásar
Þriggja fasa afriðlarrásin er venjulega með þriggja fasa hálfbylgjuafriðrás og þriggja fasa brúarafriðrás. Þar sem framleiðsla meðalspenna þriggja fasa brúarafriðunarrásarinnar er há, spennugáran er lítil og gæðastuðullinn hár, er brúarafriðunarrásin oft notuð. Val á gerð díóða á brúararminum ræðst aðallega af málspennu og málstraumi og málstraumur og spenna ræðst af meðalhleðslustraumi og spennu. Útreikningsformúlan er: ID=(1/3)½·Id, ID( AV)=ID / 1.57, UDn=(1 ~ 2) 2½·U2, líkanið af afriðli er hægt að ákvarða með því að skoða díóðahandbókina með ID (AV) og UDn.
2.3 Hönnun síunar- og spennustöðugleikarásar
1. Síurás og tækjaval
Afriðlarsíurásin hefur venjulega síurásir eins og þétta, inductors og RC. Inductive síun er að veruleika með því að nota inductance til að mynda mótrafmagn til púlsstraumsins og hindra straumbreytinguna. Því stærri sem inductance er, því betri eru síunaráhrifin. Það er almennt notað á sviði þar sem álagsstraumurinn er mikill og síunarkröfur eru ekki miklar. RC síurásin er síurás sem notuð er til að tengja viðnám og þétta. Þar sem viðnámið mun draga úr hluta af DC spennunni mun DC úttaksspennan minnka, þannig að hún hentar aðeins fyrir litlar straumrásir. Þéttasíun er að nota hleðslu- og afhleðsluáhrif þéttans til að gera leiðrétta útgangsspennuna stöðuga og spennumagnið eykst, síunaráhrifin eru góð og hún er hentug fyrir ýmsar leiðréttingarrásir. Val á síuþétti er aðallega ákvörðun um gerð, getu og þolspennugildi. Almennt notaðir afriðlarsíuþéttar eru ál rafgreiningar, tantal rafgreiningar, pólýester og einlita þéttar. Rafgreiningarþéttar úr áli hafa mikinn lekastraum, lágt þol spennu og rekstrarhitastig (allt að plús 70 gráður), en stór getu; tantal rafgreiningarþéttar hafa lítinn lekastraum, hærra þola spennu og rekstrarhitastig en rafgreiningarþéttar úr áli, og eru almennt notaðir fyrir meiri kröfur; pólýesterþéttar hafa mikla einangrunarþol, lítið tap, lágt rekstrarhitastig (allt að plús 55 gráður), lítil afköst, en há spennuþol; Hægt er að gera einlita þétta litla í stærð og háir þolspennu. Afköst og hitauppstreymi eru tiltölulega stöðug, en afkastagetan er lítil. Almennt, þegar leiðréttur útgangsstraumur er stór, verður að nota rafgreiningarþétta til að sía og koma á stöðugleika spennunnar; ef úttaksstraumurinn er lítill er hægt að nota venjulega þétta eða rafgreiningarþétta til síunar. Ef DC úttaksspennan hefur kröfur um gára stuðul eða til að koma í veg fyrir hátíðni hávaða, notaðu rafgreiningarþétta. Það er betra að nota samhliða óskauta þétta með litlum afkastagetu: þéttar með litlum afkastagetu geta síað út hágæða harmonika í púlsandi DC, og rafgreiningarþéttar geta síað út stórvirka lágtíðnihluta og spennustöðugleikasviðið er breitt og áhrifin góð. Leiðréttingar- og síunarrásin krefst ekki of mikillar afkastagetu og þolir spennu þéttans. Almennt er afkastageta þéttans metin í samræmi við útgangsstrauminn. Ef úttaksstraumurinn er stór verður afkastagetan stór; ef straumurinn er lítill verður afkastagetan lítil. Hins vegar, ef afkastagetan er of mikil, mun útgangsspennugildið minnka og ef það er of lítið verður spennugáran stór og óstöðug. Sjá töflu 1 til að ákvarða afkastagetu. Standast spennugildið er almennt 1,5 til 2 sinnum vinnuspenna tengdu hringrásarinnar.
2. Spennustillir hringrás og tækjaval
Það eru tvenns konar spennustöðugleikarásir: stakar íhlutaspennustöðugleikarásir og samþættar spennustöðugleikarásir, þar á meðal samþætt spennustöðugleikarás er aðallega notuð til að leiðrétta hringrás með lágspennu og litlum straumi. . Þegar þú velur verður þú fyrst að ákvarða röðina, hvort það er jákvæð aflgjafi eða neikvæður aflgjafi, hvort hann er stillanlegur eða fastur, og veldu síðan ákveðna gerð í samræmi við nafnspennu og málstraum; á sama tíma, þegar spennujöfnunarbúnaðurinn er tengdur við afriðunarrásina, eru sumir hlífðaríhlutir, svo sem að tengja díóða við I/O tengið til að koma í veg fyrir skammhlaup á inntakinu, tengja lítinn þétti á milli inntaksskammtsins og jörð, getur takmarkað amplitude inntaksspennu osfrv.
Hönnun DC aflgjafa er tiltölulega einföld í orði, en frekari greiningar, rannsóknir, æfingu og samantekt er nauðsynleg í sértækri verkfræðihönnun.
