電壓檢測與控制信號產生電路

2020-12-08 電子產品世界

電壓檢測與控制電路的設計

設計電壓控制電路的目的是：當電動機工作於發電狀態並且使直流母線電壓Ud升高到超過設定值UdH後，起動變流器中的開關管，以使直流母線上的能量逆變回饋回電網，迫使Ud回落；當Ud小於另一設定值UdL後再關閉開關管。為了避免逆變器過於頻繁地起動和關閉，電壓控制為滯環控制方式UdL

式中：U為相電壓的有效值。

一般情況下，當電網相電壓為220V時，可設定UdL=630V，電壓滯環控制的環寬為20V，UdH=650V，採用線性光電隔離器NEC200檢測直流母線電壓，線性地將直流母線電壓轉換為弱電壓信號，作為電壓滯環控制器的反相輸入。電壓檢測與控制電路如圖3所示。Uv作為控制回饋逆變器主開關通斷的條件之一。

電流檢測及電流控制信號的產生

由於直流母線上的電流和通過變流器開關管的電流以及回饋電網的線電流是相等的，因此只需在直流母線接變流器端裝一個LEM電流傳感器，就可以檢測能量回饋過程中的所有線電流IL。當IL低於滯環下限ILL時，UI為高電平，允許逆變器開關管導通；當IL高於滯環上限ILH時，UI為低電平，變流器開關管關斷。關斷後，在扼流電抗器的續流作用下，能量回饋線電流方向保持不變，變流器中相應二極體續流，直流母線上的電流反向。因此需要對LEM輸出的電壓信號整流，得到能量回饋的線電流反饋信號Iv，Iv作為控制回饋逆變器主開關通斷的條件之二。

電流檢測及電流控制電路就是由電流傳感器電路、精密整流電路和遲滯比較器組成，如圖4所示。

33相位同步控制電路

變流器工作於逆變狀態時，為了獲得較大的能量回饋，當回饋線電流一定時，應當儘量在電網的高電壓段進行能量回饋。因此變流器各功率開關器件的開關狀態與電網電壓的相位應滿足如圖6所示的同步關係，為此設計了圖5所示的同步控制電路。圖5中，ug1～ug6分別為功率開關器件S1～S6的導通允許同步控制信號，將圖2和圖5中A、B、C對應連接在一起，並將系統接入電網，無論相序怎樣變化，圖6所示的同步關係不變。在此同步關係下，理想的相電壓和相電流波形如圖7所示。設u1～u6分別為S1～S6的驅動控制信號，高電平導通，低電平關斷，驅動控制信號u1～u6可分別由保護信號、電壓控制信號Uv、電流控制信號Iv和同步控制信號UTi相與後獲得。


圖3 電壓檢測與控制信號產生電路


圖5同步信號產生電路


圖7理想相電壓、相電流波形


圖6同步輸出波形

一種再生制動控制電路的設計

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