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AFE變流器是隨著(zhù)全控式開(kāi)關(guān)器件(例如IGBT)的實(shí)用化而發(fā)展起來(lái)的斬控式可逆變流器。系統的交-直環(huán)節與直-交環(huán)節的結構完全相同,均采用正弦脈寬調制模式(SPWM)。其控制結構包括直流母線(xiàn)電壓的電壓調節器;
AFE(Active Front End)整流/回饋單元的功能。
主動(dòng)前端譯自英文Active Front End。從結構上看,由于采用了 IGBT 功率元件, 所以它相當于一個(gè)逆變器,不同的是其輸入為交流輸出為直流,因為它位于電源進(jìn)線(xiàn)側, 所以被稱(chēng)為前端。其主動(dòng)的含義在于,與傳統的二極管或可控制硅整流技術(shù)相比,主動(dòng)前端不再是被動(dòng)地將交流轉變成直流,而是具備了很多主動(dòng)的控制功能。它不僅能消除高次諧波,提高功率因數, 而且不受電網(wǎng)波動(dòng)的影響, 具有卓越的動(dòng)態(tài)特性。
AFE(Active Front End)整流/回饋單元的功能。
主動(dòng)前端譯自英文Active Front End。從結構上看,由于采用了 IGBT 功率元件, 所以它相當于一個(gè)逆變器,不同的是其輸入為交流輸出為直流,因為它位于電源進(jìn)線(xiàn)側, 所以被稱(chēng)為前端。其主動(dòng)的含義在于,與傳統的二極管或可控制硅整流技術(shù)相比,主動(dòng)前端不再是被動(dòng)地將交流轉變成直流,而是具備了很多主動(dòng)的控制功能。它不僅能消除高次諧波,提高功率因數, 而且不受電網(wǎng)波動(dòng)的影響, 具有卓越的動(dòng)態(tài)特性。
技術(shù)特點(diǎn)
1. AFE變流器是隨著(zhù)全控式開(kāi)關(guān)器件(例如IGBT)的實(shí)用化而發(fā)展起來(lái)的斬控式可逆變流器。系統的交-直環(huán)節與直-交環(huán)節的結構完全相同,均采用正弦脈寬調制模式(SPWM)。其控制結構包括直流母線(xiàn)電壓的電壓調節器;提供變頻器系統輸入電流瞬時(shí)值指令模式信號的功率因數調節器;與電流模式信號成正比的控制輸入電流的調節器;以及對變流器交流輸入電壓進(jìn)行斬波控制的SPMW控制器。
2. AFE變流器能將直流母線(xiàn)電壓保持在恒定的給定值上。它既可以作為整流器工作,也可作用逆變器工作,為電源側的4象限運行。由于采用了自關(guān)斷器件IGBT,通過(guò)恰當的SPWM模式,可對交流電流的大小和相位進(jìn)行控制,并通過(guò)前端的各濾波、儲能環(huán)節使交流輸入電流接近正弦波。并且功率因數以1為中點(diǎn)而正負可調。在電機側的制動(dòng)能量通過(guò)逆變器返回而使直流母線(xiàn)電壓升高時(shí),可以使交流輸入電流的相位與電源電壓相位相反,實(shí)現再生發(fā)電運行,并將再生功率回饋到交流電網(wǎng)去,這時(shí)斬控整流器工作在有源逆變狀態(tài)。
3. AFE整流/逆變器為新一代交-直流環(huán)節。它采用自關(guān)斷器件IGBT作為功率器件,并且采用正弦波的脈寬調制技術(shù)。從而避免了可控硅類(lèi)功率元件的整流/回饋單元,由于電網(wǎng)側故障而容易發(fā)生的逆變顛覆的弊端,使AC-DC環(huán)節的可靠性大幅度提高。
4. 由于A(yíng)FE整流/逆變器前端的電壓與電流波形均已濾波成正弦波形,電壓與電流正弦波形間的相位差角可以按需要在一定范圍內設定,因此功率因數可調。它甚至可以對供電系統進(jìn)行有源的功率因數補償。
5. 由于直流母線(xiàn)電壓可在一定范圍內設定,設定值即為穩壓值,故AFE整流器抵抗電源電壓偏低的能力很強,特別適合于供電電壓長(cháng)期偏低的情況作用。
6. AFE整流/逆變器前端部分的開(kāi)關(guān)與濾波、儲能元件安裝要求較高,一般均采用西門(mén)子公司供貨的總成,其前端集成了正弦波的電壓/電流濾波器。但需注意, AFE前端模塊的接地結構對IT電網(wǎng)與TT/TN電網(wǎng)而言是不同的,錯用會(huì )引起問(wèn)題。
7. AFE為四象限運行的整流/回饋單元,由于采用SPWM方式,與可控硅的整流/回饋單元的工作原理完全不同。它在回饋運行時(shí)不必有自耦變壓器配合。
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