现代电力电子技术第8章(ZeroandSoftSwitch4h)摘要.ppt

第8章 零转换器与软开关技术 §8.1 零转换器 基本并联谐振电路 谐振电路并联负载电阻 §8.1.1 串联谐振电路 解上面两个微分方程得： 串联谐振原理 若 ： 则： 最大值： 与谐振电感、电容无关 ； 与电感电容有关。 输入正弦交流电 ： 当 时， ，谐振回路呈阻性； 当 时， ，谐振回路呈容性，电感电流超前电源电压； 当 时， ，谐振回路呈感性，电感电流滞后电源电压； §8.1.2 并联谐振电路 当 ： ， 时 ： 上面两式表明 和 只与 和 有关，最大值为： 软开关变换电路存在如下问题： 与硬开关PWM变换电路相比，电压电流应力增加，导通损耗增加，部分抵消了软开关的优点； 谐振电容和电感由于电应力的增加造成体积增大，部分抵消变压器和滤波元件体积重量的减小（频率增加）； 谐振元件串联在主功率回路，不仅给开关器件增加额外电压应力，而且很大的环流能量增加了损耗，软开关条件依赖于输入输出变化，限制了输入输出的变化范围。 零转换电路的提出 采用PWM恒频控制； 辅助谐振电路只在开关管开关时工作，大大降低损耗； 辅助谐振电路与主功率回路并联，不会增加主开关管电压、电流应力。 （1）主功率开关管零电压导通和关断，且零电流导通；升压二极管实现软开关； （2）主开关和升压二极管中的电压、电流应力与常规PWM电路基本相同； （3）辅助开关管是零电流开通，有容性开通损耗。辅助开关管关断损耗很大，因此应对关断条件加以改善； （4）ZVT-PWM电路可在较宽输入、输出范围内实现软开关，用于保证ZVS条件所需的环流能量并不大，辅助电路工作时间很短，损耗很小； （5）实现恒频工作。 §8.2 软开关变换技术 软开关（soft switching）技术是电力电子学领域热门话题，对软开关的研究和应用，使电力电子变换器产生革命性变化，体现在： 更高效、更高功率密度 （效率96% 、PD=29W/cm3） 更高可靠性 （开关损耗减小，集成度高） 减小污染和环境噪声 （dv/dt ，di/dt 减小） 硬开关过程：是通过突变的开关过程中断功率流，完成能量变换过程； 软开关过程：是通过电感L和电容C的谐振，使开关器件中的电流或两端电压按正弦或准正弦规律变化。 当电流自然过零时，使器件关断—零电流关断； 当电压下降到零时，使器件导通—零电压导通。 开关损耗随f成比例增加； 寄生参数影响开关管安全运行（二次击穿）； 过高dv/dt ，di/dt将产生严重电磁干扰（EMI）。 减小开关损耗方法： 在开关管开通时，使其电压保持为零或限制电流的上升率，从而减小电流与电压的交叠区---零电压开通（图a），开通损耗大大减小； 在开关管关断时，使其电流保持为零或限制电压的上升率，从而减小电流与电压的交叠区---零电流关断（图b），关断损耗基本减小到零； 同时做到前两项，开关损耗为零。 图（a）零电压开通 图（b）零电流关断 国际变频器品牌 17、怎么设定加减速时间及转矩提升？??答：负载惯量大，一般起动转矩小。所以，加减速时间值设定大时，转矩提升值要设定小，反之亦然。?①如果加减速时间长，大电流流过时间长。②逐步加大转矩提升，电流会逐步减小，直到电流反而增大时，停止转矩补偿的提升。③始动频率设得高一些（5-10Hz）。或用矢量控制模式，自动设转矩补偿。 18、是否可以用输入侧电磁接触器来进行运转/停机????答：不可以。因为①频繁开/关时，会导致充电电阻损坏。②马达空转时，会产生过电流，容易击穿逆变模块。? 19、怎么解决电压不平衡问题？ 答：电压不平衡会引起严重的电流不平衡，甚至产生缺相。 后果：整流桥损坏，电解电容损坏（由脉动电流增大）对策：若某相电流超过变频器额定输出电流，必须加装电抗器。轻载时出现电流不平衡，不会损坏机器。 20、如在输出侧有电磁接触器，应注意什么？ 答：①在运行中请勿断开再吸合，会产生很大的冲击电流而跳闸。②发生瞬时停电时，使变频器停机。在瞬时停电（0.1秒左右）时，接触器会断开而变频器不出现欠压报警。在复电时，产生冲击电流，变频器过流跳闸。 21、漏电断路器经常跳闸原因，如何解决？ 答：输出线与电机间的分布电容引起，电线越长或电机容量越大，漏电流越大，漏