串聯(lián)諧振變頻器的分析

？是一家專業(yè)從事串聯(lián)諧振研究與開發(fā)的公司，公司生產的串聯(lián)諧振設備在業(yè)界一直受到好評，并努力打造最具權威的“串聯(lián)諧振”高壓設備供應商并努力工作。一，技術背景？隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，諸如變壓器，發(fā)電機，斷路器，GIS，110kV和220kV交聯(lián)聚乙烯電纜等高壓電力設備越來越廣泛地被使用。根據(jù)《電氣安裝工程電氣設備移交測試標準》（GB50150-91）和《電力設備預防性測試規(guī)定》（DL / T096-1996）的要求，在此類高等級設備的安裝驗收和年度維護期間高壓電力設備，需要交流耐壓測試項目。 ？交流耐壓試驗電源主要通過以下三種方式產生：（1）變壓器類型：傳統(tǒng)的帶補償電抗器的試驗變壓器，工頻。 （2）感應式：可調式感應諧振系統(tǒng)，工頻。 （3）調頻方式：固定電抗器諧振系統(tǒng)，通過變頻器向被測產品上加一個可調頻率的電壓，并改變頻率實現(xiàn)諧振。諧振耐壓測試方法是改變測試系統(tǒng)的電感和測試頻率，使電路處于諧振狀態(tài)。這樣，消除了測試電路中測試樣品上的大部分電容電流和電抗器上的感應電流。能量只是環(huán)路中消耗的工作功率，是測試產品容量的1 / Q（Q是系統(tǒng)的諧振倍數(shù)），因此測試電源的容量正在減小并且重量很大減少。諧振耐壓測試系統(tǒng)根據(jù)調節(jié)方式分為電感式和頻率式兩種。 ？可調式電感諧振測試系統(tǒng)可以滿足耐壓要求，但由于重量大，流動性差，主要用于實驗室。變頻串聯(lián)諧振耐壓測試是利用電抗器的電感和被測物體的電容器來實現(xiàn)諧振，并在被測物體上獲得高電壓。它是當前高壓測試的一種新方法和趨勢。它已在國內外廣泛使用。應用。 ？變頻串聯(lián)諧振是一種諧振電流濾波電路，可以改善電源波形的失真，獲得更好的正弦電壓波形，并有效防止諧波峰值被測試產品誤擊穿?？勺冾l率串聯(lián)諧振在諧振狀態(tài)下工作。當測試對象的絕緣點損壞時，電流會立即失諧，環(huán)路電流會迅速下降到正常測試電流的十分之一。當發(fā)生飛弧擊穿時，由于失去諧振條件，除了短路電流立即下降之外，高壓也立即消失，電弧可以被熄滅。重新建立恢復電壓的過程很長，并且當再次達到閃絡電壓時很容易斷開電源，因此它適用于高壓和大容量電力設備的絕緣耐壓測試。二，國內技術發(fā)展現(xiàn)狀？目前，家用串聯(lián)諧振變頻電源主要采用以下三種技術方案：1. PWM控制技術？在頻率調制和電壓控制技術的早期發(fā)展中，經常使用PAM方法。因此，變頻電源AC的逆變器輸出電壓波形只能是方波，而改變方波有效值只能通過改變方波幅度即中間的DC電壓幅度來實現(xiàn)。隨著完全控制的開關元件IGBT，IGCT，MOSFET等的出現(xiàn)，它們逐漸發(fā)展為PWM方法。由于可以通過調節(jié)PWM波的占空比來調節(jié)電壓的幅度，因此一對逆變器可以同時完成電壓調節(jié)和頻率調節(jié)的任務。整流器不需要易于控制，裝置結構更簡單，控制更方便?；诖思夹g，可以在諧振電容器（原型）上獲得THDlt 1％正弦波。方波變頻電源的主電路如下圖所示。 2.基于高速IC和直接數(shù)字頻率合成（DDS）技術？使用此解決方案，頻率分辨率可以達到0.01Hz，頻率穩(wěn)定性高，并且容易實現(xiàn)信號的全數(shù)字調制。其控制框圖和實現(xiàn)原理如下圖所示。 DSP處理器控制正弦波芯片生成標準的正弦波信號，該信號可以在30Hz到300Hz之間連續(xù)調節(jié)頻率（幅度也可以調節(jié)）。在第一級功率放大之后，它會被數(shù)千個高功率三極管橋接放大。電路被放大，正弦信號最終達到所需的設計功率，并且輸出電壓可連續(xù)調節(jié)。此時，正弦波信號通過勵磁變壓器升壓到諧振電路，以獲得所需的高壓。該解決方案的正弦波失真小，并且在輸出電壓中由高頻信號引起的局部放電干擾也小。但是，由于大功率三極管的溫度特性較差，在高功率輸出時溫度上升更快，并且三極管的放大倍數(shù)增加將導致輸出電壓漂移，電路將變得復雜且難以維護。 3.基于SPWM的控制技術采用SPWM技術的新型調頻諧振測試電源由大功率開關器件IGBT電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬信號源及其功率放大器電路組成，可直接產生大功率標準正弦波。系統(tǒng)結構圖如下圖所示。它主要由三相PWM整流電路（或不受控制的整流電路），H橋逆變器電路，輸出濾波器，檢測單元，DSP控制器和人機界面（鍵盤，LCD）組成。 T是中間勵磁升壓變壓器，RL是測試電路的諧振電感的等效內阻，C是測試電路的等效電容，包括被測電容器和測試電路的諧振電容器。通過控制三相PWM整流器電路的輸出電容器電壓來調節(jié)整個測試電源的輸出電壓。在C3上的電壓穩(wěn)定在設定值之后，系統(tǒng)將開始頻率調整。通過控制逆變器電路的開關器件IGBT的通斷頻率來實現(xiàn)，輸出濾波器消除了系統(tǒng)輸出信號的毛刺，從而獲得了符合要求的正弦波形。方案該方案的輸出波形稍差比傳統(tǒng)的模擬方法在低電壓下，輸出的諧波含量比傳統(tǒng)方法低，但電路更簡單，更易于維護，但控制更為復雜。三，結論1.串聯(lián)諧振電源采用的可同時用于局部放電和交流耐壓測試的技術方案是傳統(tǒng)仿真方法（階段放大）中最好的。該解決方案可以直接輸出失真較小的正弦波。高頻信號在輸出電壓中引起的局部放電干擾小于或等于5pc，但電路復雜，維護困難且成本高。 2.用于交流耐壓測試的串聯(lián)諧振變頻器通常使用SPWM方法，其輸出波形更為傳統(tǒng)。較差的是，由于干擾引起的局部放電很大，并且僅適用于交流耐壓測試（由于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的限制，在局部放電測試中沒有發(fā)現(xiàn)任何應用）。技術解決方案控制較復雜，但其硬件比傳統(tǒng)方法簡單，成本低，體積小，重量輕，易于維護。 3. PWM控制方式可以滿足交流耐壓測試的要求。其輸出為方波電壓，系統(tǒng)輸出為正弦波。但是，在非諧振狀態(tài)下波形較差，實現(xiàn)起來比較容易，而且成本低。 ？相關產品詳細信息頁：100 /