115V中频电源技术方案

成都伟翔航空技术有限公司产品名称：航空中频静变电源型号：WYF33040 技术方案潘甲明频电源技术参数一 电源输入参数要求：1) 额定电压：三相四线+地线，220V/380V。电压允许范围：380V(115%)V2) 额定频率：50Hz。频率允许范围5HZ。3) 冲击电流：无，软启动。二 电源输出技术参数指标：（以下技术指标均指电源末端指标） 额定功率：40KW（连续），频率：400Hz0.1% 1)输出1：输出电压：相电压220(13%)V (三相四线制)输出频率：400Hz1Hz；额定输出功率：30kW；峰值输出功率：56kW，持续5秒；2)输出2：输出电压：相电压63(13%) (三相四线制)；输出频率：400Hz1Hz；额定输出功率：10kW；峰值输出功率：10.5kW，持续1.5分钟。2.3 电源调整率：5%；2.4 负载调整率：3%；2.5 效率：85%；2.6 交流畸变系数：正弦波，THD3% (阻性负载测试)；2.7 显示：具有电流、电源、频率数字显示；2.8 保护功能：具有输入过、欠压、缺相保护，输出过压、过流、短路及整机过热保护；2.9 绝缘电阻：在标准大气压条件下，用兆欧表DC500V档对中频电源进行绝缘电阻测试，输入、输出对壳体的冷态绝缘电阻不小于20M。3)为满足用户需要本中频电源具有以下功能。3.1中频电源适应在规定的环境条件下进行室外操作。3.2中频电源按照在所规定的最大系统容量下24小时连续运转。3.3中频电源具有不间断电源转换功能的完全兼容性。3.4电压稳定度：（在以下条件下）对称负载在0-100%内变化：稳态电压范围内115V2V。30%不对称负载：1153V。3.5相位：平衡负载：1201.5。30%不平衡负载：1203。3.6电压调制量：1%。3.7输出电压调节范围额定电压的：0-135V连续可调。3.8动态特性：100%额定负载突加、突减时输出电压范围：220V8V。电压恢复到稳态电压范围时间：50ms。频率恢复到稳态频率范围时间：0.5s。4）外形尺寸：680mm(宽)800mm(深)1600mm(高)；5)冷却方式：强制风冷，两下侧进风，右上侧出风。6)输入输出方式：接线端子，位于机箱前门立板下部。三 工作原理 电源的整体结构可分为主电路和控制电路3.1主电路主电路经过ACDCAC变换，包括整流，滤波，逆变，交流滤波，变压器等组成部分，其中整流后的脉动直流由直流电解电容滤波后变成平滑直流。直交逆变部分采用单项全桥结构，三相系统分别为三个单相独立的逆变单元，用主动元件IGBT模块设计， 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，具有过压、过流、过载、过热等保护功能，以保证电源可靠运行和输出波形的稳定性。系统原理框图 电源系统输入市电380V/50HZ，输出为三相四线220V/400HZ和63V/400HZ，采用独立控制，方便操作灵活使用，可分为功率变换电路和主电路两大部分，如上图所示。3.2控制电路1控制电路可分为主控制部分和驱动部分。主控制部分包含波形合成，反馈电路，保护电路，死区调整电路。波形合成部分主要是采用计数寻址查表方式，在经过D/A转换形成400HZ基波，在和由比例调节积分电路而来的三角波结加，形成两路SPWM波，然后两路SPWM波，在分别经过反相器，形成两组驱动IGBT上下桥臂的SPWM驱动信号，从而内一相驱动信号的合成。反馈电路，将输出电压电流信号分别去采集，从而保证输出电压的稳定和输出过流的保护，保护电路主要是在输出电流，电压超过设定值时，通过锁存电路产生低电平，来封锁SPWM波，达到保护IGBT的效果，死区调整电路，不让死区时间过短，上下桥臂同时导通，形成直通而损坏IGBT，也不能调整死区时间过长，而波形畸变，实现输出稳定。 2驱动部分包括信号放大和IGBT保护 信号放大，是将反相而成的SPWM波经过57962驱动片隔离放大为正15V导通，负10V关断信号，IGBT保护，通过驱动过流信号，由57959内部完成，产生低电平，封锁SPWM波。 3.3电源主要技术特点 A）高频开关功率转换 电源采用高频开关功率变换实现。功率器件采用原装全进口第三代IGBT，利用IGBT高频开关工作方式下低损耗特点，完成SPWM变化和控制实现大功率变流。并将IGBT及其驱动和保护吸收电路装配成单相逆变单元模块，使电源具有体积小，效率高，可靠性高的特点。 B)波形瞬时值跟踪控制 采用全闭环瞬时值波形跟踪控制技术，使电源输出波形，电压调制，动态特性大为改善，响应速度增加，抗冲击电源可靠性增强。 C）三相解耦控制 三相电源采用三相独立输出控制，集中监控，主电路和控制电路按照三套独立的三相电源设计，不仅具有三套完全相同而且独立的单相逆变器，使三相电源每一相可单独使用，使电源可适应任意不平衡负载。 D)电磁兼容性电源输入输出采用电容吸收滤波，使电源对负载和电网的传导干扰减小，机箱使用整体冷制钢板结构，使电源的辐射干扰减小，从而使电源整体的电磁兼容性良好。四 电源具体功能及技术说明4.1静变电源适应在规定的环境条件下进行室外操作。4.2静变电源按照在所规定的最大系统容量下24小时连续运转。4.3静变电源具有不间断电源转换功能的完全兼容性。4.4自保护能力：静变电源能自动消除由于输入电压引起的过压、欠压和过流，能保护因输出端负载的接入或配电系统中断路器动作等引起的过载和电流冲击，防止50Hz输入电源的缺相、错相，并对负载突变，以及对静变电源本身和相连的负载和可预测永久性破坏有自保护能力。静变电源内部故障时，将自动脱离系统。4.5故障诊断功能：静变电源具有开机后自动循环检测功能。4.6为便于运行和维护时断开50Hz输入电源，输入有空气开关与供电回路断开，具有通/断能力。4.7控制和显示装置：1)静变电源显示以下内容：输出：电压、电流、频率。2)静变电源需安装报警信号，并具有下列保护与指示。输出过压、欠压、过载、温度过高，内部电路故障3)静变电源具有以下控制与设定功能：a)“启动”与“停止”按钮b)输出电压设定4）紧急关断静变电源具有紧急关断装置（紧停