解析新型直線電機運輸系統(tǒng)中開關(guān)電源的設(shè)計方案
4 實驗
根據(jù)文中開關(guān)電源設(shè)計方案,搭建出試驗樣機。BUCK電路開關(guān)管使用IXYS公司3 300 V,30 A等級IGBT;DC/DC電路開關(guān)管使用三菱公司PS系列1 200 V,25 A等級IPM;IGBT驅(qū)動選擇瑞典CONCEPT公司驅(qū)動模塊;變壓器、BUCK電路電容、電感值,均按照前文設(shè)計方案選取。系統(tǒng)額定電壓半載時,考核波形如圖7、圖8所示。
圖7中,上數(shù)第一通道為BUCK電路IGBT兩端電壓波形,上數(shù)第三通道為輸出電壓波形,中間通道為BUCK電路電感電流波形,因為使用電流鉗的緣故,故示波器該通道上顯示為電壓波形。圖中電感電流值為實際值的8倍,且因半載工況下電感電流斷續(xù),IGBT兩端電壓在相應(yīng)區(qū)間出現(xiàn)輕微上浮。
此外,由于沒有安裝吸收電路,因此IGBT在開通、關(guān)斷瞬間會產(chǎn)生電壓尖峰,電感上同樣存在電流尖峰。在后續(xù)研究中,可以嘗試在BUCK電路IGBT兩端加裝吸收電路,以達到去除干擾的效果。
圖8中,上數(shù)第一通道為變壓器原邊電壓波形,上數(shù)第三通道為二極管整流后電壓波形,中間通道為DC600V波形,由于在樣機實驗中,RC吸收電路參數(shù)均經(jīng)過反復(fù)驗證,最后選擇最優(yōu)方案使用,因此DC/DC變換電路實際波形較好。
5 結(jié)束語
根據(jù)新型直線電機運輸系統(tǒng)的需求,本文設(shè)計了一種具兩級降壓結(jié)構(gòu)的新型開關(guān)電源。給出了系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)、器件選型過程、控制系統(tǒng)與控制策略、保護邏輯以及仿真模型,最后用實驗證明了設(shè)計的正確性與合理性。針對網(wǎng)側(cè)存在的短時脫弓現(xiàn)象,提出了相應(yīng)預(yù)防措施。最后通過實驗證實,該系統(tǒng)工作穩(wěn)定,性能良好,完全滿足新型直線電機運輸系統(tǒng)的要求。
目前,該開關(guān)電源樣機正在內(nèi)蒙新型直線電機運輸系統(tǒng)試驗線進行后續(xù)相關(guān)試驗。
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