电流变换器

电流变换器

目录

1基本内容
2变化器简介
3革新技术
4应用范围



1基本内容




电流变换器是一种铁心闭合无气隙的变压器。优点是当铁心不饱和时，二次电流波形与一次侧相同。缺点是在电流非周期分量作用下容易饱和，线性度差。微机保护中一般采用电流变换器。在微机保护装置对输入电流的电压形成回路中要用到此设备。

2变化器简介




变换器（Matrix Converter）作为一种新型的交—交变频电源，其电路拓扑形式被提出，但直到1979年意大利学者M.Venturini和A.Alesina提出了矩阵式变换器存在理论及控制策略后，其特点才为人们所关注和研究。普遍使用的是半控功率器件晶闸管。采用这种器件组成矩阵式变换器，控制难度是很高的。矩阵式变换器的硬件特点是要求

大容量、高开关频率、具有双向阻断能力和自关断能力的功率器件，同时由于控制方案的复杂性，要求具有快速处理能力的微处理器作为控制单元，而这些是早期的半导体工艺和技术水平所难以达到的。所以这一期间矩阵式变换器的研究主要针对主回路的拓扑结构及双向开关的实现，大多都处于理论研究阶段，很少有面向工业实际的研究。高工作频率、低控制功率的全控型功率器件如BJT ， IGBT等不断涌现，推动了矩阵式变换器控制策略的研究。

3革新技术




人们发现，采用全控器件，不仅可以对输入相移进行控制，还能对输入电流波形进行控制。80年代末，矩阵式变换器的实验装置问世了。早期的实验装置由于工作频率不够高及换流技术不完善，输出频率都很低，通常低于电网频率，但突破以往交—交变换器的上限。随着电力电子器件制造及应用技术的发展，矩阵式变换器的研制形成了一个热点。构成双向开关的单向开关间多步换流控制技术被推广开来，装置的性能得到了极大的提高，高输出频率达到了电网频率的2～3倍，输入侧电流波形畸变率小于2％，用于恒压频比、电流跟踪及矢量控制等，取得了一定成果。与此同时，由于计算机软、硬件的迅猛发展，在采用理论分析和实验相结合的基础上，更多地采用了仿真方法，以进一步提高的研究地深度和广度，提高研究的效率。其中引人注意的有南斯拉夫学者L.Huber 和美国教授D.Bdrojecvic提出的基于空间矢量调制的控制技术，并成功地研制出了2kW实验样机，台湾学者潘晴财基于电流滞环跟踪和软开关技术，提出了另一种实现方法。英国学者Watthanasarn 等基于DSP和IGBT硬件条件完成了2kW的实验样机。1997年英国学者P.Wheeler和D.Grant提出了一种对构成双向开关的单向开关间切换实现四步换流的低开关损耗和优化输入滤波器的矩阵式变换器仿真研究，并研制出了5kW的实验装置。

4应用范围




随着电路电子技术的发展在不断发展，世界范围内已经形成实用化的产品。日本的安川电机（Yaskawa）推出了矩阵式变换器型高压马达用驱动装置，其力率超过了0.95，而效率则达到了97％左右。它主要面向在大负荷下回馈电力较大的钢铁加工生产线。此外，还可应用于造纸、薄膜生产线的收卷机等存在长时间电力回馈的用途。锅炉鼓风机等需要较高响应性能的用途也将存在相应的需求。