共直流母线系统专题讨论李明2009.021主要内容 一、共直流母线拓扑结构介绍二、整流单元介绍三、纯硬件能量回馈单元控制原理2一、共直流母线拓扑结构介绍整流器变频器1电机1AC电源变频器2电机2变频器3电机3逆变器 能量回馈制动电阻 能耗制动。Common DC Bus 13一、共直流母线拓扑结构介绍1、共直流母线系统优点：l一个大的整流器代替N个小整流器，根据工况整流 器的容量可小于所有逆变器容量之和，仅为50- 70%，可有效降低成本，且大整流器保护功能较 多，更可靠。还可以方便地将整流桥分成12、18 、24或28脉冲整流，改善对电网的谐波污染，省 去输入侧滤波器的投资。l将整流回路做成可逆装置，可向电网回馈以节省 电能。4一、共直流母线拓扑结构介绍共直流母线系统优点：l也可以由直流电源直接供电，减少车间电网布线，例如蓄 电池备用电能够方便地接入。l即使没有能量回馈，由于多个变频器的工作状态可能分别 处于电动耗电和制动发电状态，变频器之间可以交换能量 。这样减少了在制动电阻上消耗的能量，也使得制动电阻 的功率和体积大大减小。l整个传动系统的元器件数量大大减少，工作效率和设备的 可靠性可大大提高，结构也更加紧凑。5一、共直流母线拓扑结构介绍共直流母线系统的难点：l直流环节是变频器的心脏，直流母线电压抑制技 术也是在不断研究和改进的过程中，众多逆变器 的直流环节并联在一起，除了要解决正常工作状 态启动时和负载突变时要防止母线上的过冲电流 和电压外，还要考虑主回路器件故障情况下如何 避免事故扩大。l由于公共直流母线方案存在着增加系统故障和出 现故障扩大的隐患。如何低成本地解决这个问题 是进一步推广公共直流母线方案的关键。6一、共直流母线拓扑结构介绍母线回路中设备可以使逆变器和制动单元以三种方式接到直流母线上：l1、直接连接l2、电气机械连接（无缓冲电路） 由带熔断器的负荷隔离开关，带熔断器或隔离开关的接线板接到 直流母线上。这种连接不能带电进行操作。l3、电气连接（有缓冲电路） 由带熔断器的隔离开关，并配 合预充电电阻、预充电接触器和耦 合接触器连接到母线上。直流母线隔离开关带预充 电阻的 接触器逆变器7双机共母线拓扑方案8我司的产品的应用案例邵阳二纺机使用艾默生TD3000/EV2000共母线方案。9二、我司晶闸管整流单元1、预充电过程中触发脉冲相位移动原理：利用三角同步 信号与斜坡信号的交点的变化来实现 2、预充电前逆变器输出接地检测原理：如果有接地情况 ，则（+）母线电位低，以此为判断条件。 3、脉冲变压器驱动原理10上电前逆变器输出接地检测电路上电前逆变器输出接地检测电路11三、纯硬件能量回馈单元控制原理1、电网相电压采样部分：采样幅值、相位。2、回馈电流值的给定部分：交流电压先整流，经过 与母线电压大小关联的PWM调制后作为回馈电流 的给定值，即母线电压越高，则PWM信号的占空 比越大，回馈电流给定值就越大。 3、回馈电流反馈信号采样：通过电流传感器 4、输出部分的滤波：减少谐波对电网的干扰 5、样机照片12三、纯硬件能量回馈单元控制原理纯硬件能量回馈单元实物照片纯硬件能量回馈单元实物照片PWMPWM占空比变化波形占空比变化波形13