1.逆变器件的特点和工作禁区 逆变器件的特点是,击穿电压很高(如1200V),最大允许电流也很大(如1000A),但允许功耗却很小(约数百瓦或数千瓦)(见2.11.2节)。所以,它只能工作在开关状态,而绝对不允许工作在放大状态。一旦工作在放大状态,例如:工作电流为500A,管压降为100V,其功耗为Pc=500×100W=50000W=50kW,远远超过了允许功耗,逆变器件将迅速损坏。所以,逆变器件在工作过程中,绝不允许在放大区停留。
2.变频器内直流电源的类型及突然停电后的状态 变频器内的直流电源大致有三种类型,分述如下:
(1)主电路的直流电源 主电路的基本结构已如前述。当突然停电后,如逆变器件继续工作的话,其电压UD的下降是较快的,但要降到0,也需要若干秒。
(2)控制电路的直流电源 控制电路对电源电压的稳定度要求很高,因此电路中储能元件(滤波电容)的电容量往往很大。停电后,一般可继续工作达数十秒之久。
(3)驱动电路的直流电源 主要特点是:
1)6个逆变器件中,3个和直流电源的“+”端相接,另3个和直流电源的“-”端相接,又分别属于不同的相。所以,除与“-”极相接的3个可共用一个直流电源外,与“+”极相接的3个驱动电路的电源是各自独立的。
2)逆变器件由截止状态转为导通的瞬间,要求驱动电路能提供较大的基极电流(GTR)或栅极电压(IGBT),以利于迅速饱和。导通之后,又希望适当减小基极电流或栅极电压,减轻饱和程度,以利于切换时能迅速退出饱和状态。所以,驱动电路中,电源的储能元件的容量较小。
停电时,如逆变器件为GTR,则由于驱动电路提供的基极电流较大,其电源电压下降得较快。如逆变器件为IGBT,因驱动电路消耗的功率不大,电源电压下降稍慢。(www.xing528.com)
3.突然停电的后果和对策
(1)突然停电的后果
1)当逆变器件是GTR时,主要矛盾是驱动电路的电源电压及所提供的基极电流下降较快,将可能使GTR因进入放大状态而迅速烧坏。
2)当逆变器件是IGBT时,由于驱动电路的功耗甚微,故IGBT进入放大状态的可能性不大,但由于变频器的输出电压不断下降,将引起电动机的过电流。
(2)保护措施
1)逆变器件为GTR时,一旦停电,控制电路将立即停止向驱动电路输出信号,使驱动电路和GTR全部停止工作。电动机将处于自由制动状态。
2)逆变器件为IGBT时,在停电后,将允许变频器继续工作一个短时间td。对于td,有两种规定方法:一种是具体地规定时间,如15ms;另一种则规定为,主电路的直流电压下降到原值的85%所需的时间。当停电时间超过td时,控制电路立即停止输出信号,使电动机处于自由制动状态。
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