·282。 北京科技大学学报 2000年第3期 0=∫vdt (9) LC谐波滤波器后，谐波滤波器对于50Hz呈容 2系统主电路设计 性，即相当于电动机侧并联补偿电容器，电流型 shug 21整流、逆变侧■闸管配套过电压保护器件 电流型变频调速系统在工作时主回路突然 开路，由于没有续流回路，会导致整流和逆变侧 品闸管过压击穿，采用压敏电阻箝位可以实现 过压保护，但这种保护方式的最大缺点是，当电 1200=5ms 感储能大（设备容量大）时，压敏电阻不能及时 释放掉电感储能，导致发热爆炸，采用阻容吸收 图2C滤凌后战电压波形 Flg2 Line voltage curve after LC flter 电路也可以实现过压保护.这种保护电路是依 变频装置以正弦波电压供电，感性电动机和容性 靠电感电流流入电容器来实现能量交换的，电 LC诸振滤波器组成的呈微感的负载，因此输入 感储能小时电容器电压升高小，晶闸管不会过 到电机的电流接近正弦波，实际运行效果见图3， 压：电感储能大时，吸收电路中的电容器很快被 充电到高压，当此电压超过晶闸管的耐压值后， 晶闸管被损坏 本文采用的晶闸管过电压保护器件可以使 过电压的晶闸管开通，其基本原理是，当过电压 保护器件检测到被保护的晶闸管过压时，发脉 冲使此晶闸管导通，让同一桥臂的2个晶闸管 同时导通，由晶闸管一电感一负载（电源）一晶 图3LC滤波后电流波形 闸管组成续流回路，使电感电流下降到零.例 Fig.3 Current curve after LC flter 如，整流侧1,2晶闸管导通，电源突然断电，过 并联LC谐波滤波器，减小了换相电路对负 电压保护器件检测到4号晶闸管承高压，无条 载的依赖性.在实验中发现，加并联LC谐波滤 件使4号导通，由1,4晶闸管构成电感放电回 波器后，由于负载感性减小，有助于换相.高频 路，极大地提高了电流型变频调速装置非正常 (40Hz以上)运行时，LC谐波滤波器可提高功率 供电时设备的可靠性。 因数，50Hz时功率因数可提高到0.95.以太原 2.2电动机侧并联LC端波滤波器 钢铁公司辊道应用情况为例，24台14kW电机， 电流型变频调速装置换相浪涌电压将直接 运行功率因数为0.5，加LC滤波器后，电流型变 威助晶闸管和电动机的安全运行，本系统电机 频调速系统输出电流由216A降至108A. 侧并联LC谐波滤波器后，可以完全消除换相浪 涌电压.在无换相液涌电压吸收电路，电动机输 3控制电路设计及软件设计思想 入电压为正弦线电压迭加(4L3C)浪涌电压， 本系统控制系统部分由3个80196KC单片 需提高电机绝缘和晶闸管耐压值，选择高压换 机和3个8751单片机及外圈电路组成的管理、 相电容器。电动机进线侧并联LC谐波滤波器 整流、变频、显示4块板组成.管理板完成频率、 (谐振频率选择在1kHz左右)，高频换相电流被 电流计算，故障检测：整流板进行PI运算、垂直 LC谐振电路短路不流入电动机，因此不会产生 移相、整流脉冲输出：变频板的作用为磁通观 换相浪涌.运行效果见图2.由图2可见，流入电 测、速度估计、转差频率运算、整流电流给定运 机的电压波形接近正弦波，换流电容器可以选 算、逆变触发等：显示板显示运行信息、故障信 择耐压低的电容器， 息，并进行可编程的变频给定和给定积分运算， 频率较高时，电流接近正弦，普通电流型变 颊调速装置矩形波电流供电，造成电动机谐波 3,1同步检测及电网领率自适应和硬件设计 同步变压器选用△Y-11,反相序时，同步变 损耗和电机转矩脉动，电动机高频工作时，铁耗 压器变成△Y-1:相序检测见图4.根据图4接 加大、电动机运行效率下降引起温升过高.加 法，-UTA经RC移相及4O106反相输入计算机