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以提高自身响应速度为目的磁控电抗器快速性研究

作者:时间:2013-12-22来源:网络收藏
绕组电阻值。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/227330.htm

U的值在系统发生电压波动瞬间,由KP1(KP2)的导通角便可得出。

状态3 V1在V2关断5 ms后导通,投入工作电压,延时5 ms是防止两个不同的电压并联。此时电流仿真波形如图3a所示。由图可见,MCR经过快速励磁后,其工作电流在一个工频周期内即到达了额定状态。但也可明显看到当MCR退出系统后,仍有较长去磁时间,这对系统的稳定相当不利。因此电路中必须有快速去磁环节。

以提高自身响应速度为目的磁控电抗器快速性研究

状态4 在MCR退出瞬间,使V4导通,投入快速去磁回路,延迟5 ms后切断V3,防止V3先断开时对电路冲击过大,损坏器件。由其数学模型τ=L/R可知,R越大,τ越小,快速性越高。快速去磁后的工作电流ig和控制电流ik波形如图3b所示。可见,在MCR退出系统一个周波内,ig便可降到接近于零。

此处控制电路的另一大优点是,在进行完一次无功补偿后,当检测到C值减小时,升压斩波电路与C连通,给C充电,使C上电压值恒为初始值,为下一次补偿作准备。从而可以连续、无限次地作用于系统。

4 实验结果

此处装置控制器由DSP,FPGA和CPLD等构成,其中DSP模块负责完成数据处理,与上位机(人机交互系统)的通信及与下层结构(FPGA)的数据交换;FPGA模块完成电压、电流等各变量采样及各变量的逻辑运算,并上传数据给上层结构DSP。并将信息和数据下发给下层结构CPLD;CPLD负责直接给功率单元(IGBT模块)的控制板下发各项数据和指标,如PWM脉冲,死区产生。基于380 W12 A磁阀式MCR进行具体实验。交流电压源e有效值为380 V,大功率电阻R2=200 Ω,线路等效电阻为R1,工作电源和控制电源等效内阻分别为R3和Rk,C=330μF。实验波形见图4。

以提高自身响应速度为目的磁控电抗器快速性研究

由图可知,当投入快速励磁电路时,ik在半个工频周期内迅速达到稳定工作值,所对应的ig在其作用下也在半个工频周期内达到预定饱和值,实现快速励磁;当投入快速去磁电路后,ik在半个工频周期内迅速由稳定工作值降为零,所对应的ig在其作用下也在半个工频周期内从预定饱和值降为零,即实现快速去磁。

5 结论

提出一种新型的快速励磁及去磁电路。对所设计的电路进行仿真及具体实验,可见,从空载到额定状态和从额定状态到空载的工作电流均达到了一个工频周期内的响应速度。该电路起到了快速励磁及去磁作用,极大地提高了的特性,很好地实现了快速处理电压闪变和波动。实验电路中用DSP和FPGA混合控制系统来控制各个IGBT的工作状态,更好地确保了该电路工作的稳定性。

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关键词: 磁控 电抗器

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