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组合变流变频方法操控电磁振荡成型机的研讨

0 引言现行的人造合成石等建筑装饰板材的真空振动成型装置,受其轴承等转动件的机械强度影响而难以在振动中达到6 000 r/min(折合为100 Hz 的振动频率)

0 导言

现行的人工组成石等修建装修板材的真空振荡成型设备,受其轴承等滚动件的机械强度影响而难以在振荡中到达6 000 r/min(折合为100 Hz 的振荡频率),而且用气缸及活塞带动的限制用具也不便于及时调理。若选用现行的沟通变频器进行操控,供电磁铁绕组的电流因为电感的作用其上升速率较低,其较小的电磁振荡力与较高的造价也不太适用。

现行的选用可关断电力电子器材与PWM技能构成的沟通变频设备,以其功能与价格均较高的特色而广泛用于沟通电机的调速。晶闸管用于逆变电路须装备逼迫换流电路,然后限制了它在变频电路中的使用,其自身的许多长处难以在变频范畴发挥。咱们在操控电磁振荡成型机的小型变频实验中,通

过在逆变桥每个桥臂上下晶闸管之间串联2个电磁铁绕组,而绕组的公共端经电容器后接至逆变桥输入直流电压的中点。这样可使用电容器电流过零使晶闸管关断。

1 电磁振荡成型机的根本结构

该设备6只较大功率的电磁铁装设于压具的钢板上,并使用装设于上部或压具侧边的多组紧缩绷簧合作发生较强的振荡力。其磁力线经由电磁铁的中柱铁心,树脂基混合料、铺料钢板和压具钢板而构成回路。参照盘式电磁铁的吸引力与励磁安匝的平方成正比,而与其空隙的平方成反比的核算公式,若使其每个电磁铁发生29.4 kN的吸力,其电磁容量接

近于20 kV·A。紧缩绷簧在电磁铁通电时向下运动而贮存能量,在电磁铁失电时开释贮存能量而反弹,使压具的钢板对聚酯树脂混合的料体瞬间发生98 kN以上的冲击力。并在其单向磁场的作用中,使其压实的薄板具有微置的磁性。

该设备在限制305 cm伊125 cm 标准的平板时,能供给超越150 kV·A的电磁振荡,要求电磁铁绕组中经过的电流脉冲幅值较高,而断电时又具有必定的时间距离,以此发生较强的激振力。在振荡限制时,还应具有振荡频率可调理与某个电磁铁吸引力可调理的功能,然后确保限制薄板具有均匀性的工

艺要求。装设于压具钢板上的6只电磁铁,按WA1、WC2、WB1、WA2、WC1、WB2环行摆放的次序,顺次进行振荡操控而发生推移式的揉动力。

2 组合变流电路的拓扑结构

使用电容器与电感线圈串联的方法,在其电场能量与磁场能量进行往复的传递中可完成其无功能量的平衡。若用替换通断的电力电子器材经由串联的电容器对电感线圈进行正、反向的通流操控,使用充电的电容器的脉波放电方法对理性线圈进行快速的通流,可使其电流的相位接近于电压的相位而进步其功率因数。

本设备包含6 只整流管D1-D6构成的三相整流桥;2只铁芯电抗器L1与L2组成滤波电感;4只晶闸管T7-T10和换流电容器C4 构成的调压斩波器;2 只电解电容器C01 与C02构成的具有中点E0 的滤波电容器;3只电力电容器C1-C3构成的换流电容器;6只晶闸管T1-T6构成的逆变器。其主电路的接线方法如图1所示。

本电路的特色是:串联的C01与C02的中点E0与三相沟通电源的中性点O的电位接近于相同;每相2只电磁铁绕组同名端相联后,再顺次与C1 、C2 、C3 电容器串联联接;6 只绕组与三相逆变桥的U1、U2、V1、V2、W1、W2 6个输出端别离相联;在T9与T10导通时, L1与L2同C01与C02构成LC滤波电路,并合作C4换流电容器在T7与T8替换通断时构成调压斩波电路。

3 组合变流电路的操控及作业原理

三相逆变桥的6 只晶闸管依照T1、T2、T3、T4、T5和T6的触发导通次序,并依照导通90毅~175毅电视点的规则进行其六节拍的换流。对应的C1、C2、C3三只换流电容器顺次在其左正、右负或右正、左负的充放电进程中,使用电感器材的释能作用使其保持正、负幅值持平的沟通电压值。例如在T1导通时,C1上已具有左正右负的贮存电荷经由WA1 绕组与C01 电解电容器构成顺时针的放电回路。在C1电容器的电压从最大值减小到零并逐步反向充电的进程中,WA1绕组中的电流从零值逐步上升至幅值,并从幅值以接近于正弦波的波形下降至零,然后在其电流过零时关断T1。在触发T4导通时,C1上反向贮存的电荷(左负右正)经由C02和WA2 绕组构成顺时针的放电回路,使得WA2绕组流转幅值持平的脉波电流。在各晶闸管触发导通的瞬间,均是以换流电容器的电压量

与电解电容器上的电压量二者正向叠加的方法对其电磁铁绕组进行放电通流,使各个电磁铁绕组顺次在近于正弦半波的通流中构成推移式的揉动力。这种选用脉冲电压量使其绕组中的电流相量快速上升的组合变流方法,对战胜理性绕组的电流相量必定滞后的电磁惯性是非常有用的。随其各相脉波电流的距离增大,其电流的平均值对应减小,对应的振荡

频率相应下降。

关于调压斩波环节的T7与T8两晶闸管的操控能够300-1 000 Hz 的频率对其进行替换的操控,并在T9与T10相关于T7与T8延时触发的时间增大时,直流滤波电容器两头的直流电压值对应减小,然后以较简略的方法完成其调理电流的意图。该调压环节能够撤销,而将整流器与逆变器直接相联,则可进行简易的频率调理。

4 操控三相异步电动机的组合变流电路

本组合变流变频方法也能够用于对三相异步电动机进行简易的变频调速。其主回路的整流与调压环节与图1 相同,其逆变器与三相定子绕组的联接方法如图2所示。

三相异步电动机的定子绕组联接成星形,定子绕组WA、WB和WC别离与C1、C2、C3串联后而联接于三相逆变桥的输出端,其中性端与滤波电容器的E0端联接。在6 只晶闸管T1~T6顺次的触发导通中,3只电容器对每相电机绕组别离发生脉波电压而构成电容器的放电回路,有用地战胜了其电流相量滞后于电压相量的严重缺点。尽管,该电路存在转矩脉动的缺点,但设备简略、造价低和节电作用更上一个层次的长处,使其具有必定的实用价值。

5 换流电路的剖析及参数核算

关于每只电磁铁的线圈或是每相的电机绕组,为简化剖析均可等效地用R 与L 表明其参数,并设换流电容器C1上的充电电压值为EC,电解电容器C01上的电压值近似稳定的直流电压为E01,放电回路如图3所示。现以图1中的T1在T4关断后进行触发导通的放电进程为例,写出其回路的动态方程。

经小型实验,发现其电容器C的沟通电压有用值与电磁线圈的沟通电压有用值在工频时接近于持平,因而其每只电容器的容量可挑选为与每相绕组的实践容量接近于持平,或是挑选两者的电流有用值接近于持平。

6 结语

选用本文介绍的组合变流电路,使电力电容器与变流器材及电磁铁绕组组合为一体,使用其LC谐振的处理了一般晶闸管器材逼迫关断的问题。在其触发导通的初始时间将反向充电的电容器串联于通流回路,对完成理性绕组的快速通流是非常有用的。

在逆变桥的三个输出端别离串联电力电容器后再与三相异步电动机的定子绕组联接时,此组合电路可在0~55 Hz的范围内对电机进行调速。因为其结构简略、造价低以及电机自身的无功损耗低和归纳节电功能优越等长处使其具有必定的商场价值。

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