PULS普爾世的QTD20.241在變頻器中間直流總線中的應(yīng)用
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用于控制系統(tǒng)和其它應(yīng)用的電源傳統(tǒng)上都是直接由單相或三相電網(wǎng)供電的。然而，由于越來(lái)越多的變頻器以及伺服電機(jī)放大器的應(yīng)用，新的供電可能出現(xiàn)了：由變頻器的中間直流總線供電（圖1）。這種供電的優(yōu)點(diǎn)在于，可以利用運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)中儲(chǔ)存的、“免費(fèi)”的動(dòng)能來(lái)為控制系統(tǒng)供電。如果這種可能成為現(xiàn)實(shí)，將大大提高電源相對(duì)電網(wǎng)波動(dòng)的穩(wěn)健性，而不必使用需要經(jīng)常性維護(hù)的蓄電池緩沖系統(tǒng)。
圖1：由變頻器中間直流總線供電，不需交流電網(wǎng)供電
為了理解這種應(yīng)用，可以以吊車為例：當(dāng)?shù)踯噭倓傁蛏系跗鹭浳飼r(shí)，如果供電電網(wǎng)突然中斷，會(huì)發(fā)生什么呢？通常，控制系統(tǒng)必須備有蓄電池緩沖，從而使被吊起的貨物能夠被安全地降下來(lái)。而如果控制系統(tǒng)由中間直流總線供電，則吊車的電機(jī)在貨物被降下時(shí)會(huì)起到發(fā)電機(jī)的作用，保持住中間直流總線以及控制系統(tǒng)上的電壓。通過(guò)這種對(duì)執(zhí)行器和控制系統(tǒng)的強(qiáng)制同步，可以使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單和安全。
那么，電源必須滿足哪些要求，才能適合由中間直流總線供電的應(yīng)用呢？有人可能會(huì)說(shuō)，沒(méi)有什么要求，因?yàn)閺幕驹硗茢?，開(kāi)關(guān)電源總是在內(nèi)部對(duì)交流電整流，所以開(kāi)關(guān)電源可以由交流和直流供電。而且，很多開(kāi)關(guān)電源的產(chǎn)品說(shuō)明中也會(huì)明確指出一定的直流輸入范圍，如450…750Vdc等。那么，為什么在實(shí)際中用普通開(kāi)關(guān)電源直接連接到中間直流總線上會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題呢？
圖2：正極（藍(lán)色）和負(fù)極（綠色）對(duì)地電壓：超過(guò)800V
其中一個(gè)原因在于，中間直流總線上的電壓常常是帶有幾百伏對(duì)地幅值的高頻交流電壓（圖2）, 即所謂“共模噪聲”。標(biāo)識(shí)“直流電壓”實(shí)際上指的只是正負(fù)極間的電壓，而不是對(duì)地的，因?yàn)檎麄€(gè)中間直流總線以相同的節(jié)奏對(duì)地來(lái)變動(dòng)。這種效應(yīng)是因?yàn)樽冾l器中的快速開(kāi)關(guān)(IGBT)通過(guò)電機(jī)和其它的電容以高頻周期性地將正負(fù)極與地相連（圖3）。
評(píng)論