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模块的使用2---进一步使用

一般性应用指导

1、当用户测试模块输出不正常时,自行考虑哪几方面?

1)模块是否带负载测试,这是用户经常忽略的地方。

2)12V电源是否符合模块工作要求,当电源电压不稳定,或者电压较低时,工作不正常。

3)是否加入了一个控制信号,控制信号是否稳定。对于控制信号不确定的情况下,选用电位器调节来检查模块是否正常。

4)若用户带感性、容性负载或负载不确定的情况下,模块工作不正常,建议用户在纯阻性负载下测试。

5)感性负载工作时,如电磁铁线圈,如果没有其它要求,最好加入续流管,防止把模块击穿。

 

模块电流的选取

1、模块电流规格的选取

考虑到电网电压的波动和负载在起动时一般都比其额定电流大几倍,且晶闸管芯片抗电流冲击能力较差,建议您在选取模块电流规格时应留出适当裕量。

推荐选择如下:

阻性负载:模块标称电流应为负载额定电流的2倍。

感性负载:模块标称电流应为负载额定电流的3倍。

2、导通角要求

模块在较小导通角时(即模块高输入电压、低输出电压)输出较大电流,这样会使模块严重发热甚至烧毁。因为在非正弦波状态下用普通仪表测出的电流值,不是有效值。所以,尽管仪表显示的电流值并未超过模块的标称值,但有效值会超过模块标称值的几倍。因此,要求模块应在较大导通角下(100度以上)工作。如果导通脚很小时,可以尝试按如下关系选取。

推荐选择方法如下: 

I > K ∙ I负载 ∙ U最大∕U实际

K :安全系数,阻性负载K= 1.5,感性负载K= 2

I负载:负载流过的最大电流

U实际:负载上的最小电压

U最大:模块能输出的最大电压

I:需要选择模块的最小电流,模块标称的电流必须大于该值.

例:某系统用三相整流模块电炉调温,380V输入,输出电流130A,输出直流电压可调350V—450V,应选择什么型号的模块?

选择方法:三相整流模块,380V输入,最大输出直流电压为380∗1.35=510V,电炉为阻性负载,按公式输出电流应不小于1.5∗130∗510/350=284A,可选取300A的模块.型号为:3ZM300.

3、模块的输出特性

模块的控制电压与控制角α的关系因负载性质和电路形式的不同而有所区别:

单相交流调压模块用于阻性负载时,α有效范围为0°~ 180°,控制电压对应0.5V~9.5V。

单相整流调压模块用于阻性负载时,α有效范围为0°~180°,控制电压对应0.5V~9.5V;感性负载时α范围为0°~90°,控制电压对应于5V~9.5V。

三相全控整流调压模块用于阻性负载时,α有效范围为0°~120°,控制电压对应2V~8V;感性负载时α范围为0°~90°,控制电压对应于3.5V~8V。

三相半控整流调压模块用于阻性负载时,α有效范围为0°~180°,控制电压对应0.5V~9.5V。

三相全控交流调压模块用于阻性负载时,α有效范围为0°~150°,控制电压对应1.5V~9V。

三相半控交流调压模块用于阻性负载时,α有效范围为0°~210°,控制电压对应0.5V~9.5V。

三相整流充放电模块逆变放电时,α有效范围为90°~180°,控制电压对应0.5V~5V;整流充电时,α有效范围为0°~90°,控制电压对应5V~9.5V。

注:交流调压模块用于感性负载时α应大于负载阻抗角Ψ,即α≥Ψ;当α≤Ψ时,模块已输出最大电压,且不再随α的改变而变化。

     

控制电压与控制角                          各种模块的输出特性

 

4、智能模块的谐波分析测量

三相交流模块是通过改变晶闸管的导通角达到调压目的,因此会产生谐波污染电网,影响多大,已作了现场测量。

a、测试条件:

变压器负载,变压器初级电压通过三相交流调压模块调节,次级为双反星型连接,接电阻性负载。10台相同的设备同时工作。

b、测试结果:

根据国家标准《电能质量 公用电网谐波》(GB/T 14549-93),标称电压为0.38kV的电网,奇次谐波电压含有率允许值为4﹪,谐波电压总畸变率允许值为5﹪。实验中相电压为230V,因此奇次谐波电压允许值为9.2V,谐波电压允许值为11.5V。实际测量值为:5次谐波8.96V,5次谐波电压含有率3.89﹪,7次谐波3.5V,7次谐波电压含有率1.52﹪。忽略其他次谐波,谐波电压总畸变率为4.1﹪。
结论:单台工作其电压谐波和电流谐波均较小,主要是5次和7次。且与工作状态有较大关系,即导通角小、谐波小。多只模块同时工作,总的电压谐波不是各台电压谐波相加,而是随着台数增加,总的电压谐波变化并不明显。所产生的谐波在国家标准允许的范围内,对电网的污染并不是太严重。


5、整流器件的最大峰值电压UM 及通态平均电流计算系数Kfb

整流电路单相半波单相双半波单相桥式三相半波三相桥式带平衡电抗器双反星型
UM1.414 U22.828 U21.414 U22.45 U22.45 U22.45 U2
α=0

电阻负载

10.50.50.3740.3680.185

电感负载

0.450.450.450.3680.3680.185

注;U2 为主回路变压器二次相电压有效值,单相半波电感负载电路带续流二极管。


6、快速熔断器选取

1.57IT(AV) ≥IKR ≥IT

IT(AV)为元件额定电流,IT 为元件实际工作电流有效值。IKR熔断器额定电流。


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