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 异步交流电机制动时泵升电压问题

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作者 主题
锋言锋语
奇侠

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楼主    2020-07-24 07:39:06
主题:异步交流电机制动时泵升电压问题 精华帖 

我对这个泵升电压困惑已久,一直不清楚是怎么产生的。我之前的思路是, 电机电动时, 其自感电动势也就是供电电压, 有什么理由制动时会产生比变频器直流母线电压更高的电压呢? 最近在学习王兆安的《电力电子技术》, 学习到PWM整流部分,PWM整流可以利用电感的泵升作用升高母线电压, sinamics ALM电源模块就是这个原理。其原理就是每个桥臂的下IGBT开通时,相当于短接电源,给电感充电,上臂打开时,电感产生泵升作用,释放能量,提高母线电压。 今日开车的时候,灵光一闪, 电机制动时, 可以理解为电机本身是个交流电源,而且电机自带电感, 这不就是PWM整流的泵升作用吗? 茅塞顿开。



我来做个总结:

      我一开始的结论, 认为PWM整流的泵升作用是电压升高的必要条件。 这个结论有失偏颇, PWM并不是必要条件, 必要条件应该是 开关器件+电感, 如果在制动时能形成持续等效升压电路, 就会抬高母线电压。与是不是PWM无关。 感谢大家的关注, 这么多人参与, 终于解开了我的一个心结。

不忘初心
老兵
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9楼    2020-08-03 16:56:04
精华帖  主题:回复:异步交流电机制动时泵升电压问题

如果你这段话说的是ALM对电网的回馈,那靠”泵升“原理是对的。

如果指的是电机的机械能回馈到直流母线侧,那不是靠“泵升”,靠的是逆变器侧的与其IGBT反并联的续流二极管的整流作用。

天生不宜做胜利者,自来没有胜利的欲望,只是不甘失败,十分十分不甘心失败。木心
锋言锋语
奇侠

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10楼    2020-08-03 20:08:37
精华帖  主题:回复:异步交流电机制动时泵升电压问题

我觉得说不通。 姑且认为你说的对, 那么电机最对也就是感应到额定电压的反电动势, 这个经过不可控整流, 最多也就是2.34U2, 也就是根直流母线电压持平, 过电压咋来的?

不忘初心
老兵
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12楼    2020-08-03 22:24:09
精华帖  主题:回复:异步交流电机制动时泵升电压问题

这个问题问的极好。

我是这么理解的:


当制动状态时,为了保持转子有足够的转矩,定子上依然要维持足够的磁通(为无功,不做功),而这个磁通的产生符合V/F规则。也就是说制动过程中,定子上始终要有V,这个V来自于逆变器的IGBT的导通/关断。


同时,制动时,定子的同步转速一定要低于转子,也即转子产生的磁通与定子的磁通转速差会在定子上产生一个感应电势。这个感应电势与IGBT本身作用在定子上的电势是正叠加关系,也就是说会提升定子的总电动势。而并不是你理解的简单的U2。这个转速差越大,则定子上的电势越大,那反向对电容充电的整流电压越大。


这,就是我理解的直流母线电压升高的过程。

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yming
至圣

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18楼    2020-08-06 09:13:12
精华帖  主题:回复:异步交流电机制动时泵升电压问题

支持兵版的说法!

简单地说吧。

通过变频器给电机一个直流电压(就是0Hz啦),电机励磁。

电机被外力拖动旋转。

直流表测量电缆电压,还是那个直流电压。

交流表测量电缆电压,是与电机被拖动转速对应频率的电压;电机不转,就没这个交流电压。

问题是那个直流电压是电压平均值,电压的峰峰值=母线电压(脉宽调制PWM)。

这个叠加在直流上的交流电压,正好通过反并联二极管的整流,反充到直流母线侧。


零频如此,其他频率也如此。只要是励磁被拖动就这么简单地发电。




学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
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