风电变流器锁相环(电网锁相环)

海潮机械 2023-01-18 09:37 编辑:admin 64阅读

1. 电网锁相环

将电网电压作为调制波的参考信号,调制波可以按照该电网电压信号相位进行锁相,并根据控制目标输出需要的相位。对于普通逆变器,锁相结果就是保证调制波与电网电压信号同相位。

2. 电网锁相环失锁

三相锁相环也有缺点:

①消除和频谐波有个条件,就是三相的幅值必须相等,否则谐波无法消除;

②另外在三相幅值不相等时,dq变换出来的幅值也是波动的,无法作为转换为电网幅值;

③采样和dq变换的运算量都会增加,对于运行时间要求严格的场合将变成棘手问题;

3. 电网锁相环的频率范围

锁相环参数输出电压36v

st 锁相环,是一种利用相位同步产生的电压,去调谐压控振荡器,以产生目标频率的负反馈控制系统。根据自动控制原理,这是一种典型的反馈控制电路,利用外部输入的参考信号,控制环路内部振荡信号的频率和相位,实现输出信号频率,对输入信号频率的自动跟踪,一般用于闭环跟踪电路

4. 电力电子锁相环

①电流→通常人们把电荷的有规律的运动叫做电流。

电流分为交流电流和直流电流两种。交流电流是指大小和方向都随着时间发生周期性变化的电流;例如人们普遍使用的电网中的三相、单相交流电(我国交流电频率为50Hz,线电压380V,相电压220V)。

直流电流是指方向不随时间发生周期性改变的电流,它一般由直流发动机、化学电池、燃料电池、太阳能电池产生;它主要应用于各类生活小家电、各种电子仪器、电解电镀、直流电机电力拖动等。

电流的符号用 I 表示,电流强度的单位是“安培”,用A表示。比安培小的单位有毫安(mA)和微安(uA),它们之间的换算单位 1A=1000mA,1mA=1000uA。

②电压→指静电场或电路中两点之间的电位差,其单位正电荷在电场力的作用下,从一点移动到另一点所作的功,用字母U表示,它的电位为伏特;

1V=1000mV,1mV=1000uV。

③电阻→电流通过导体时,由于各种导体中的电阻率(ρ)存在,它一方面允许电流通过,另一方面又阻碍电流的通过,这种阻力叫做导体的电阻;用字母R表示,其单位为欧姆Ω,比欧姆大的单位有千欧(KΩ)和兆欧(MΩ);

当某段电路两端施加1V电压,其通过电路的电流为1A,则这段电路的电阻为1Ω。

在明白上述三个物理单位后,就能清楚欧姆定律了,即 I=U/R 电流单位为A,电压单位为V ,电阻单位为Ω。

④电容→表示被介质分隔的两个任何形状的导体,在单位电压作用下,容储电场能量(电荷)能力一个参数,用字母C表示,单位是法拉(F);常用的基本单位还有毫法(mF)、微法(uF)

、纳法(nF)、皮法(pF),它们之间为1mF=10∧-3F,1uF=10∧-6F,1nF=10-9F,1pF=10∧-12F。

电容在交流电路中对电流通过有阻碍作用,它简称容抗,用符号Xc表示,容抗的计算公式为Xc=1/ωC=1/2πfC。

⑤电感→自感与互感的统称。

自感→当闭合回路中的电流发生变化时,则由这个电流所产生的穿过回路本身的磁通也发生变化,因此在回路中也将产生感应电动势,这种现象称为自感现象。穿过回路所包围面积的磁通与产生此磁通的电流之间的比例系数,叫做回路的自感系数,简称自感或电感,其数值等于单位时间内,电流变化一个单位时间由于自感而引起的电动势,用字母L表示,单位为亨(H)。

互感→如果有两只线圈相互靠近,则其中第一只线圈中电流所产生的磁通有一部分与第二只线圈相环链。当第一只线圈中电流发生变化时,则其与第二只线圈环链的磁通也发生变化,在第二只线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感现象。两个线圈之间感应的大小用互感系数表示。也是用字母L表示。电感的基本单位为亨利(H),常用单位有毫亨(mH)、微亨(uH),其换算关系为; 1H=10∧3mH=10∧6uH。

电感在交流电路中对通过的交流电流时,线圈中就会产生感应电动势以阻碍电流的变化,俗称感抗;用字母XL表示,它与电压、电流之间的变化用公式表示为XL=UL/IL。电感线圈的感抗和电源频率、线圈的电感量之间的关系为;

XL=ωL=2πfL。

5. 电压锁相环

最主要的区别,也是一句废话就是,前者用模拟电路实现,后者就是有数字模块的设计了,如果是全数字锁相环的话,就没有模拟的部分了,以下是我毕设的一段话: 锁相环是一种反馈控制电路,作用是实现设备外部的输入信号与内部的振荡信号同步。目前锁相环应用广泛,比如:在通信中应用于调制解调自动频率微调等系统;在雷达中应用于天线自动跟踪与精密辅角偏转测量等系统;在空间技术中主要应用于测速定轨、测距与遥测数据获取等系统;在电视机中应用于电视机同步、门限扩展解调的同步检波。传统的模拟锁相环有较短的锁定时间,可以保证参考时钟源和输出时钟的稳态相差。但其中心频点受VCO的限制而范围较小,环路带宽较宽;当参考源出现瞬断或者参考时钟源切换时, VCO输出时钟频率会出现较大的相位瞬变。全数字锁相环(DPLL)与传统的模拟电路实现的PLL相比,具有精度高且不受温度和电压影响,环路带宽和中心频率编程可调,并且应用在数字系统中时,不需A/D及D/A转换。

6. 电网锁相环研究设计

  在恒压供水方案中, 变频器拖动电动机增泵时, 变频器输出频率达到50HZ, 电动机的转速也达到额定转速, 输出电压的大小和相位也与电源相同, 此时迅速切除变频器, 接入工频电源运行效果最佳。否则易造成工频运行断路器跳闸。实际运行中, 由于相位相同难于测定, 特别是当变频器断开瞬间, 电机的定子虽然开路, 但定子绕组中储存的磁场能量要经过较长时间才能衰减完。转子由于惯性作用仍会继续旋转产生感应电动势, 和电源产生相位差, 就会对电网和变频器造成电流冲击。最严重的是当它们之间相位差180度时, 将会产生很大的冲击电流, 损坏变频器等电气设备。

  针对此种问题, 解决方案如下:一是监测电机切换瞬间变频器输出电动势的频率和相位, 如果和电源相同, 则投入切换装置, 实现变频器与电网之间同步切换[3]。目前常用锁相环鉴频鉴相技术, 变频向工频切换时, 当变频器出去50HZ时, 锁相环鉴频鉴相器检测到输出电压的频率、幅值、相序和相位与工频电网一致时, 工频接触器吸合, 切除变频器, 水泵电机接入工频电网运行, 实现工频电源向变频调速转换。即减泵时, 变频器现空载加速至50HZ, 启动锁相环节, 检测频率、幅值、相序相同时, 变频器投入运行, 工频接触器断开电源。该种方法平稳, 但是造价较高, 适用于大功率水泵使用。二是调整延时时间, 减小转子电流, 在电机允许的范围内进行切换。变频向工频切换时, 使得输出频率超出50HZ (在电机允许的范围内) , 切除变频器并封锁输出, 同时电机自由停车, 电流衰减, 当转速将至额定转速时投入工频电源;工频向变频切换时, 先断开工频接触器, 自由停车, 避开反电动势影响, 切换至变频器, 变频器跟踪电动机转速启动运行。ABB系列变频器就具有该种功能。该种方式需要调试延时时间, 适用于中小功率