变频电源系统原理和单相和三相区分

2012/10/14 10:00:37

变频电源系统原理和单相和三相区分

经过 AC → DC → AC 变换的逆变电源称为变频电源，它有别于用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。变频电源的主要功用是将现有交流电网电源变换成所需频率的稳定的纯净的正弦波电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波（无失真）。变频电源十分接近于理想交流电源，因此，先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器提供最优良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。
HY 系列程控变频电源，以微处理器为核心，以 MPWM 方式制作 , 用主动元件 IGBT 模块设计，采用了数字分频、 D/A 转换、瞬时值反馈、正弦脉宽调制等技术 , 使单机容量可达 100kVA, 以隔离变压器输出来增加整机稳定性 , 具有负载适应性强、输出波形品质好、操作简便、体积小、重量轻等特点，具有短路、过流、过载、过热等保护功能，以保证电源可靠运行。

二、变频电源工作方块图

三、变频电源可带负载种类及容量先择方法

变频电源可以带载各种阻抗特性的负载，包括电感类、电阻类、整流类常见负载，需引起重视的是负载类型不同，所需变频电源的功率容量有很大不同。

1. 负载性质的种类

线性负载			非线性负载
阻性负载或功率因数已校正负载	感性负载	容性负载	带有电解电容的整流滤波型负载

2. 不同负载的主要特性：

负载类型	电压与电流相差	冲击电流	电流失真	功率因数	有功功率	无功功率
线性阻性负载及功率因数已校正负载	无	中等	无	cosφ = 1	100%	无
非线性带有电解电容的整流滤波型负载	有	高	高	cos φ≈ 0.7	约 70%	约 30%
线性感性负载（电机、空调）	有	高	无	cos φ≈ 0.8	约 80%	20%
线性容性负载	有	高	有	cos φ＜ 1	有	有

3. 不同负载的主要特性：

·阻性：电源容量 = 1.1 ×负载功率
·感性：电源容量 = 负载启动电流 / 负载额定电流×负载功率
·整流：电源容量 = 负载电流波峰系数 /1.5 ×负载功率
·混合型：请按照不同负载所占比例适当选取

注：对于冰箱、空调之类的感性负载，应按照启动功率来选择电源容量。
( 启动功率一般为额定功率的 5-7 倍 )

四、三相交流电源 IGBT PWM 系统结构，一般常见结构

1 ．分离式 ( 独立式 ) 三相交流电源，无电源变压器结构，输入未隔离，输出隔离结构图 :

·三个独立输出变压器，三组变流器， IGBT 使用数量高达 12 个 .
·三组变流器亦可共用一组整流器 .
·三相由完整的单相集成连结而成，可单相使用 ( 使用任意一相 ) 或三相使用 .
　适用于三相平衡及不平衡 (100% 不平衡 ) 负载，可依需求制作于一机箱或三机箱
结构不一样，成本不一样，性能当然不一样 !

2 ．低成本三相交流电源，无电源变压器结构，输入未隔离，输出隔离结构图 :

特点：

·一个输出变压器三组绕组，一组变流器， IGBT 使用数量仅 6 个
·仅能供三相负载使用 ( 无法各相单独取用 ) ，不适合三相不平衡负载
·此结构仅能制作于一机箱

3 ．独立式三相交流电源，无输出变压器结构，输入隔离，输出未隔离结构图 :

特点：
·一个电源变压器，三组逆变器， IGBT 使用数量 12 个
·三相由完整的单相集成连结而成，可单相使用 ( 使用任意一相 ) 或三相使用
·适用于三相平衡及不平衡 (100% 不平衡 ) 负载，仅能制作于一机箱