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變壓器動態

武江變頻電源與工頻電源間的同步切換控制

  了一種切換器的組成原理,由反相器和加法器構成把Uuv經反相器后的信號與Uab相疊加,當AB相與UV相相位、幅值一致時,減法器輸出則為零,此時就表明變頻電源與工頻電源的相位差、幅值差為零。將減法器的輸出信號送往窗口比較器,窗口比較器用于設置規定誤差的大小。當減法器的輸出落于窗口比較器規定的誤差范圍之內,也就是變頻電源與工頻電源的相位差、幅值差小于規定誤差時,窗口比較器輸出一負電平再經電平轉換電路,使輸出的信號滿足允許門電路實現的需要。

  150周檢測電路是利用武江變壓器本身的信號輸出功能h的輸率為50Hz時,就會有確定的輸出信號。

  當工頻電源與變頻電源的頻率差、相位差、幅值差小于規定誤差時,允許門電路就會輸出電平信號,送往555單穩電路,單穩電路驅動繼電器KA動作,切換控制線路將電機由武江變壓器驅動切換到由工頻電源驅動。

  2.3主電路及控制線路所示。線路圖用于控制單臺電機,僅以此為例,說明多臺電機軟起動的控制過程。

  3實驗結果及分析(a)為變頻電源與工頻電源相位相差3. 6切換時的電機電流波形,前半段為變頻電源驅動電動機的電流波形,后面一段則為工頻驅動電機的電流波形。從該圖可以看出,切換時的電流為電機穩態運行電流的2倍,電流過渡平穩(b)為變頻電源與工頻電源相位相差180切換時的電機電流波形由圖中可以看到切換時的電流為電機穩態運行電流的8倍。(c)為電機直接起動瞬間的電流波形由圖中可以看到起動時的電流為電機穩態運行電流的6.75倍。

  由(a)可以看出,從變頻電源到工頻電源切換時仍有一定的沖擊電流這是由于采用了同步切換方的先切變頻,再投工頻的方式所致在先切變頻,再投工頻的方,檢測到變頻電源與工頻電源的頻率差、相位差、幅值差小于規定誤差后,從切除變頻到再投工頻仍有一定的時間差(乃二次回路和主回路上電器的動作時間所致),從而導致真正切換時刻變頻電源與工頻電源的相位存在偏差,因而才有一定的沖擊電流但總能把切換時的電流控制在1.5~ 2倍于穩態運行電流大小上,從而可實現變頻電源至工頻電源較平滑地切換。

  由中的波形比較可以看出:當變頻電源與工頻電源的頻率差、相位差、幅值差小于規定誤差71994-2015ChinaAcademicournalElectronic(a)同相切換時電機電流波形(b)反相切換時電機電流波形(c)直接起動時電機電流波形切換時,切換電流遠小于電機直接起動時的電流;但當相位相差180時切換,則切換電流會大于電機直接起動時的電流從而說明了檢測變頻電源與工頻電源的頻率相位、幅值是實現該切換的核心部分從根本上講,變頻電源與工頻電源的頻率不可能完全一致,正是由于頻率上的不完全相等,才可能實現相位差小于規定值的切換。由于變頻電源與工頻電源的頻率之間存在微小差異,才能使兩者的相位差進行調整,當兩者的相位差處于允許誤差的范圍之內時,就會發生從變頻電源到工頻電源的切換。變頻電源與工頻電源的幅值并不要求完全意義上的一致,實際中的變頻電源的幅值也未必會與工頻電源的幅值完全一致。

  從變頻電源與工頻電源的頻率差、相位差、幅值差對切換時電流的影響來看,頻率差與幅值差對切換結果的影響都不是很大,主要是兩者相位差的影響大量實驗數據表明:變頻電源到工頻電源切換時的電流倍數隨兩者相位差的大而大,相位差為180切換時為更大,高于電機直接起動時的電流,這從的比較中也可看出因而,檢測變頻電源與工頻電源的相位差又是檢測兩者頻率、相位、幅值的關鍵部分4結語本文論述了變頻電源至工頻電源的切換方式,并且給出了切換器的原理、組成及線路圖。實驗結果表明,該切換器結構簡單、工作可靠、實用性強,較好地實現了變頻電源至工頻電源較平滑的切換

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