解析新型直線電機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)方案
4 實(shí)驗(yàn)
根據(jù)文中開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)方案,搭建出試驗(yàn)樣機(jī)。BUCK電路開(kāi)關(guān)管使用IXYS公司3 300 V,30 A等級(jí)IGBT;DC/DC電路開(kāi)關(guān)管使用三菱公司PS系列1 200 V,25 A等級(jí)IPM;IGBT驅(qū)動(dòng)選擇瑞典CONCEPT公司驅(qū)動(dòng)模塊;變壓器、BUCK電路電容、電感值,均按照前文設(shè)計(jì)方案選取。系統(tǒng)額定電壓半載時(shí),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?yàn)槭褂秒娏縻Q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(shí)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(méi)有安裝吸收電路,因此IGBT在開(kāi)通、關(guān)斷瞬間會(huì)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(dá)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(jī)實(shí)驗(yàn)中,RC吸收電路參數(shù)均經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證,最后選擇最優(yōu)方案使用,因此DC/DC變換電路實(shí)際波形較好。
5 結(jié)束語(yǔ)
根據(jù)新型直線電機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的需求,本文設(shè)計(jì)了一種具兩級(jí)降壓結(jié)構(gòu)的新型開(kāi)關(guān)電源。給出了系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)、器件選型過(guò)程、控制系統(tǒng)與控制策略、保護(hù)邏輯以及仿真模型,最后用實(shí)驗(yàn)證明了設(shè)計(jì)的正確性與合理性。針對(duì)網(wǎng)側(cè)存在的短時(shí)脫弓現(xiàn)象,提出了相應(yīng)預(yù)防措施。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí),該系統(tǒng)工作穩(wěn)定,性能良好,完全滿足新型直線電機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的要求。
目前,該開(kāi)關(guān)電源樣機(jī)正在內(nèi)蒙新型直線電機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)試驗(yàn)線進(jìn)行后續(xù)相關(guān)試驗(yàn)。
評(píng)論