变压器动态

武江变频电源与工频电源间的同步切换控制

  了一种切换器的组成原理,由反相器和加法器构成把Uuv经反相器后的信号与Uab相叠加,当AB相与UV相相位、幅值一致时,减法器输出则为零,此时就表明变频电源与工频电源的相位差、幅值差为零。将减法器的输出信号送往窗口比较器,窗口比较器用于设置规定误差的大小。当减法器的输出落于窗口比较器规定的误差范围之内,也就是变频电源与工频电源的相位差、幅值差小于规定误差时,窗口比较器输出一负电平再经电平转换电路,使输出的信号满足允许门电路实现的需要。

  150周检测电路是利用武江变压器本身的信号输出功能h的输率为50Hz时,就会有确定的输出信号。

  当工频电源与变频电源的频率差、相位差、幅值差小于规定误差时,允许门电路就会输出电平信号,送往555单稳电路,单稳电路驱动继电器KA动作,切换控制线路将电机由武江变压器驱动切换到由工频电源驱动。

  2.3主电路及控制线路所示。线路图用于控制单台电机,仅以此为例,说明多台电机软起动的控制过程。

  3实验结果及分析(a)为变频电源与工频电源相位相差3. 6切换时的电机电流波形,前半段为变频电源驱动电动机的电流波形,后面一段则为工频驱动电机的电流波形。从该图可以看出,切换时的电流为电机稳态运行电流的2倍,电流过渡平稳(b)为变频电源与工频电源相位相差180切换时的电机电流波形由图中可以看到切换时的电流为电机稳态运行电流的8倍。(c)为电机直接起动瞬间的电流波形由图中可以看到起动时的电流为电机稳态运行电流的6.75倍。

  由(a)可以看出,从变频电源到工频电源切换时仍有一定的冲击电流这是由于采用了同步切换方的先切变频,再投工频的方式所致在先切变频,再投工频的方,检测到变频电源与工频电源的频率差、相位差、幅值差小于规定误差后,从切除变频到再投工频仍有一定的时间差(乃二次回路和主回路上电器的动作时间所致),从而导致真正切换时刻变频电源与工频电源的相位存在偏差,因而才有一定的冲击电流但总能把切换时的电流控制在1.5~ 2倍于稳态运行电流大小上,从而可实现变频电源至工频电源较平滑地切换。

  由中的波形比较可以看出:当变频电源与工频电源的频率差、相位差、幅值差小于规定误差71994-2015ChinaAcademicournalElectronic(a)同相切换时电机电流波形(b)反相切换时电机电流波形(c)直接起动时电机电流波形切换时,切换电流远小于电机直接起动时的电流;但当相位相差180时切换,则切换电流会大于电机直接起动时的电流从而说明了检测变频电源与工频电源的频率相位、幅值是实现该切换的核心部分从根本上讲,变频电源与工频电源的频率不可能完全一致,正是由于频率上的不完全相等,才可能实现相位差小于规定值的切换。由于变频电源与工频电源的频率之间存在微小差异,才能使两者的相位差进行调整,当两者的相位差处于允许误差的范围之内时,就会发生从变频电源到工频电源的切换。变频电源与工频电源的幅值并不要求完全意义上的一致,实际中的变频电源的幅值也未必会与工频电源的幅值完全一致。

  从变频电源与工频电源的频率差、相位差、幅值差对切换时电流的影响来看,频率差与幅值差对切换结果的影响都不是很大,主要是两者相位差的影响大量实验数据表明:变频电源到工频电源切换时的电流倍数随两者相位差的大而大,相位差为180切换时为更大,高于电机直接起动时的电流,这从的比较中也可看出因而,检测变频电源与工频电源的相位差又是检测两者频率、相位、幅值的关键部分4结语本文论述了变频电源至工频电源的切换方式,并且给出了切换器的原理、组成及线路图。实验结果表明,该切换器结构简单、工作可靠、实用性强,较好地实现了变频电源至工频电源较平滑的切换

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