西門子6ES7331-7KF02-0AB0 逆變電源
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西門子6ES7331-7KF02-0AB0 逆變電源
利用晶閘管電路把直流電轉(zhuǎn)變成交流電,這種對應(yīng)于整流的逆向過程,定義為逆變。例如:應(yīng)用晶閘管的電力機車,當(dāng)下坡時使直流電動機作為發(fā)電機制動運行,機車的位能轉(zhuǎn)變成電能,反送到交流電網(wǎng)中去。又如運轉(zhuǎn)著的直流電動機,要使它迅速制動,也可讓電動機作發(fā)電機運行,把電動機的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽此偷诫娋W(wǎng)中去。
把直流電逆變成交流電的電路稱為逆變電路。在特定場合下,同一套晶閘管變流電路既可作整流,又能作逆變。變流器工作在逆變狀態(tài)時,如果把變流器的交流側(cè)接到交流電源上,把直流電逆變?yōu)橥l率的交流電反送到電網(wǎng)去,叫有源逆變。如果變流器的交流側(cè)不與電網(wǎng)聯(lián)接,而直接接到負(fù)載,即把直流電逆變?yōu)槟骋活l率或可調(diào)頻率的交流電供給負(fù)載,則叫無源逆變。交流變頻調(diào)速就是利用這一原理工作的。有源逆變除用于直流可逆調(diào)速系統(tǒng)外,還用于交流饒線轉(zhuǎn)子異步電動機的串級調(diào)速和高壓直流輸電等方面。
交流電轉(zhuǎn)換為直流電的方法就是整流;而直流電轉(zhuǎn)換為交流電的方法是逆變。整流,全波整流電路就是利用二極管單向?qū)ǖ奶匦?,?個二極管連成一個橋式整流電路,使輸入端是交流電流,其波形是正弦波,電流方向是交變的,而輸出端波形電流變?yōu)橥环较颍俳?jīng)過濾波電路將波形濾掉之后可得到直流電。
源逆變也有無源逆變。比如說直流電壓,經(jīng)過一個簡單的單相H型晶閘管橋,H的橫就是那個輸出,H的豎線上各有四個晶閘管,編號上12,下34,則分別開通14和23就得到正負(fù)相隔的輸出電壓和電流了。逆變電源中的脈寬調(diào)制技術(shù)應(yīng)用基本型方波逆變電源電路簡單,但輸出電壓波形的諧波含量過大,亦既THD(電流諧波畸變率)過大;移相多重疊加逆變電源輸出電壓波形的諧波含量小,亦即THD小,但電路較復(fù)雜。而PWM脈寬調(diào)制式逆變電源,既有電腦的電路,又可使輸出電壓波形,因而得到了廣泛的應(yīng)用。
所謂PWM脈寬調(diào)制技術(shù)是用一種參考波(通常是正弦波,有時也采用梯形波或注入零序諧波的正弦波或方波等)為調(diào)制波(Modulating Wave),而以N倍于調(diào)制波頻率的三角波(有時也用鋸齒波)為載波(Carrier Wave)進行波形比較,在調(diào)制波大于載波的部分產(chǎn)生一組幅值相等,而寬度正比于調(diào)制波的矩形脈沖序列用來等效調(diào)制波,用開關(guān)量取代模擬量,并通過對逆變電源開關(guān)管的通/斷控制,把直流電變成交流電,這種技術(shù)就叫做脈寬控制逆變技術(shù)。由于載波三角波(或鋸齒波)的上下款度是線性變化的,故這種技術(shù)就叫做脈寬控制逆變技術(shù)。由于載波三角波(或鋸齒波)的上下寬度是線性變化的,故這種調(diào)制方式也是線性的,當(dāng)調(diào)制波為正弦波時,輸出矩形脈沖序列的脈沖寬度按正弦規(guī)律變化,這種調(diào)制技術(shù)通常又稱為正弦脈寬調(diào)制技術(shù)。
國內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備大多采用220V市電供電。由于各種不同類型的醫(yī)療設(shè)備供電需求,使用最多的是集中式供電結(jié)構(gòu)。即由一個集中的電源變換器產(chǎn)生所需各種電壓等級的輸出電壓。由于它成本低廉、效率高、輸出電壓可調(diào)整、輸出噪音小、動態(tài)響應(yīng)快等非常適合醫(yī)療類設(shè)備使用,是醫(yī)療類設(shè)備目前使用最多的一種供電方式。醫(yī)療設(shè)備電源方案確定需要考慮下面幾個問題。安全與隔離是普通商用電源與醫(yī)療電源的一個重大差別。通常,除了一些實驗分析類儀器,離人和操作者的距離比較近,外殼常常會被觸及到。醫(yī)療設(shè)備內(nèi)部有各種各樣的強,弱電的部件,如果強弱電之間的隔離或者是外殼材料絕緣有問題,就會非常危險。安全測試方面一般醫(yī)療設(shè)備電源都必須得到UL60601-1、C-UL、EN60601-1等安全認(rèn)證。輸入輸出端必須要4,000V以上的隔離電壓,而且要求對地漏電流低,符合安規(guī)爬電距離要求。而對于強電部分需采用雙重絕緣,尤其有可能與設(shè)備外殼接觸的部分更要加強絕緣設(shè)計。
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