【文章內(nèi)容簡介】 器開始運行。制動油泵開啟后，若不小心松開制動閘觸動“松閘”行程開關(guān)，變頻器接收到“松閘”信號，同時在電機上施加直流制動轉(zhuǎn)矩，確保重車不下滑。 當(dāng)重車在井筒中間停車時，變頻器由高速至停機后，隨之施加直流制動轉(zhuǎn)矩使電機停止轉(zhuǎn)動，當(dāng)機械制動起作用后，方去掉直流制動，使重車靠機械抱閘的作用停止，同時，由于直流制動提供的制動力矩能夠平穩(wěn)的對負(fù)載制動，緩沖了機械 制動對閘皮的磨損。如下圖，制動時可以向 V1 和 V6的柵極輸入一占空比可調(diào)的 PWM信號，根據(jù)制動力矩的要求來調(diào)節(jié)占空比。 CCR1UVWRSTV1V2V3V4V5V6中間環(huán)節(jié) 直 交環(huán)節(jié)交 直環(huán)節(jié) 能耗制動 電阻 R2位耗能電阻，當(dāng)回饋單元不能完全把再生能量回饋到電網(wǎng)時，母線電壓過高會威脅功率器件 IGBT和電解電容的安全，這時微機板會根據(jù)母線電壓的上升的情況輸出占空比可調(diào)的剎車信號，把多余的來不及回饋的能量消耗在電阻上。電阻 R C及二極管 能量回饋 （ 1）能量回饋控制方式實現(xiàn) 17 要實現(xiàn)能量回饋，須保持與電網(wǎng)實現(xiàn)同頻同相，若 保持同頻同相，則電抗上電壓 VL 差90176。，如下圖： V1V2VL V1:電源基準(zhǔn)電壓 V2:回饋電壓 只要保持 90176。的相位差， V2 及 V1 V2 的相位角和功率的關(guān)系，就能實現(xiàn)很好的回饋，調(diào)整這些參數(shù)的依據(jù)由母線電壓的高低來決定。 （ 2）回饋電路的實現(xiàn) 電網(wǎng)電壓的相位檢測，三相輸入正弦波互差 120176。共有六個交點，交點的相位 30176。 90176。150 176。 210176。 270176。 330176。是確定的，從第一個交點開始計數(shù)，則任一時刻的相位差就能計算出。電網(wǎng)電壓相位關(guān)系如下圖 A BC0 A BC0 由于電源電壓不一定是正弦波，它含有尖峰、毛刺、及諧波，造成交點不確定，則同步相位也不確定，于是，電路增加了帶通濾波器，電路如下： R2 45K R5 2K R3 36K R6 5 . 1 K R1 43K C1 1 0 0 0 0 PF C2 1 0 0 0 0 PF R4 10K 9 10 8 N2C LM 3 24 18 (3). 母線幅值檢測 V3(I N 4 1 4 8 ) 2V4R71 0 K131214N 4 DL M 3 2 4C2 0 0 JR21 M 2 WR11 M 2 WR46 . 8 KR36 . 8 KR51KR61KR71K+ 5V+X 3 : 2X 3 : 1V2V1(I N 4 1 4 8 ) 2 此電路分兩部分 差分放大器 電壓鉗位 調(diào)整 R7 可以調(diào)整母線電壓，使顯示值與實際值相一致。 (4).輸入電源幅值檢測 V 1 4(I N 4 1 4 8 ) 2V 1 3V 2 1I N 4 1 4 8V 2 0 I N 4 1 4 8R 9 71 0 K567N 4 BL M 3 2 49108N 4 CL M 3 2 4C 7 82 0 0 JC 7 9(1 0 u F 5 0 V ) 2C 6 21 0 0 u F 2 5 VC 8 0R 8 91 0 KR 9 51 0 KR 9 85 . 1 KR 9 11 0 KR 7 91KR 7 61 0 KR 7 81KR 7 7 5 . 1 KR 9 01 0 K+ 5 V+ 1 2 V1 2 V123411N 4 AL M 3 2 4R 5 62KR 5 71 2 KX 4 : 2V8V 1 0(I N 4 1 4 8 ) 2123411N 3 AL M 3 2 41 2 V+ 1 2 V 此電路分三部分 運算放大器 取絕對值 電壓鉗位 調(diào)整 R98 可以調(diào)整輸入電源電壓與顯示值相一致 （ 5）同步電源的產(chǎn)生 T7T8T9T 7 T 9 : T K 1 8 61234RST T T T9 三個同步變壓器 輸入與輸出相差 30176。，輸入為角接，輸出為星接，星點為控制電路的地線，這樣可以直接對電網(wǎng)進行跟蹤。 19 第四章 外圍硬件電路 IGBT 驅(qū)動電路 （ 1） 概述 本驅(qū)動單元主要是作為功率模塊 IGBT 柵極的功率信號驅(qū)動。此電路以 M57959L 驅(qū)動模塊為核心，加上外圍電路組成能滿足 IGBT 工作的驅(qū)動單元。它主要是將 87C196MC 芯片給出的 SPWM 信號，其信號為 0V 或 5V 的數(shù)字信號，經(jīng)過功率放大后作為 IGBT模塊的柵極控制信號，其輸出為 +15V 或 10V。同時具有檢測 IGBT 管的工作狀態(tài)的功能。 (2) 工作原理 1314R1 （ 7 ）1KR2 （ 8 ）5 .1 KC7 （ 18 ）1 02 J12546V5 （ 23 ）D A 4 38 1V6 （ 24 ）C A 1 66 7C6 （ 17 ）C5 （ 16 ）1 03 J 2V2 （ 20 ）V1 （ 19 ）1 N 47 4 5 2V3 （ 21 ） V4 （ 22 ）B A 1 59 2R3 （ 9 ）3 .3 0 .5 WR5 （ 11 ）2KM57959LN1 （ 2 ） 8C9 （ 20 ）　　1 00 u f/ 25 v 2C8 （ 19 ）V9 （ 28 ）V 1 0 （ 27 ）1 N 47 4 51 N 47 4 1V 1 1 （ 29 ）V 1 2 （ 30 ）V 1 6 （ 34 ）V 1 5 （ 33 ）V 1 4 （ 32 ）V 1 3 （ 31 ）V 1 7 （ 35 ）V 1 8 （ 36 ）C 1 0 （ 21 ）220uf/50v2C 1 1 （ 22 ）(B A 1 5 9) 8+ 15 V 1 0 VR4 （ 10 ） 3 .3 0 .5 WR6 （ 12 ）2KV7 （ 26 ）V8 （ 25 ）1 N 47 4 51 N 47 4 1a1abb1C3 （ 14 ）100uf/25v2C4 （ 15 ）C1 （ 12 ）1 03 JC2 （ 13 ）1 03 JT4 （ 5 ）X1 （ 2 ）a （ 1 ）b （ 1 ）c （ 1 ）d （ 1 ）+ A 6 ： f+ A 6 ： g接 + A 0 : E8 ( E9 ) 低壓中大功率變頻器的驅(qū)動板采用磁環(huán)供電，經(jīng)橋式整流管整流、電容濾波后的電壓接入驅(qū)動模塊 M57959L 的電源端。 20 M57959L 內(nèi)部電路組成及其特點： 1）高速輸入輸出隔離，絕緣強度高 2500VAC／ min；（ 2）輸入輸出電平與 TTL 電平兼容，適于單片機控制；（ 3）內(nèi)部有定時邏輯短路保護電路，同時具有延時保護特性；（ 4）具有可靠通斷措施（采用雙電源）；（ 5）驅(qū)動功率大，可以驅(qū)動 200A／ 600V 或 100A／ 1200V 的 IGBT 模塊 。 M57959L 是單列直插式封裝，從左至右依次編號，其中 9～ 12 為空端。 1 端和 2 端 為 故障檢測輸入端； 4 端：接正電源 +15VDC； 5 端：驅(qū)動信號輸出端； 6 端：接負(fù)電源 10VDC 左右 ； 8 端：故障信號輸出； 13 端和 14 端：驅(qū)動信號輸入端 ， 主要接收 87C196MC 芯片送出的 SPWM 信號。 M57959L 的內(nèi)部原理框圖如下圖： M57959L 外圍應(yīng)用電路如圖 二 所示。圖所示實際應(yīng)用電路具有 IGBT 過流過壓保護功能。當(dāng)檢測到輸入 1 端的電壓為 某一電平時 ，模塊判定為電路短路，立即通過 光藕 輸出關(guān)斷信號，從而使其 5 端輸出低電平將 IGBT 的 GE 兩端置于負(fù)向偏置，可靠關(guān)斷。同時，輸出誤差信 號使故障輸出端 8 端為低電平，從而驅(qū)動外接的保護電路工作。 21 由于 IGBT 要求的驅(qū)動功率大，單靠 M57959L 的輸出功率不能滿足要求， 通常的做法是采用 PNP 和 NPN 對管推挽輸出 ， 即在 M57959L 的輸出端接入一個互補跟隨器。電阻 R R3 是輸出限流電阻，防止電流過大損壞 IGBT 柵極。穩(wěn)壓管 1N4745和 1N4741 分別采用對接的形式，主要是對輸出信號進行鉗位，使 IGBT 的驅(qū)動信號不超過規(guī)定的幅度，從而保證驅(qū)動信號的可靠性。 當(dāng)短路時， Vce（ sat） 急劇上升，設(shè)定一個 Vref，一旦 Vce（ sat） 大于 Vref時，保護電路動作，注意的時檢測工作必須用快恢復(fù)二極管。其實有多種技術(shù)可用來避免 IGBT 受到短路的破壞，其中最基本的技術(shù)便是在 10us 內(nèi)關(guān)斷 IGBT。