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无传感器电源电子设备

高效率、高频率、高可靠性

变速驱动(vsd)或变频驱动(vfd)通过改变电机输入功率的频率来调节电机的旋转力和转速。

通过利用电机驱动和逆变器的尖端技术,Calnetix Technologies能够充分利用永磁(PM)电机发电机的最新技术。雷电竞下载appCalnetix的中低电压VSDs提供了能源效率和可靠性,在广泛的工业应用中驱动盈利的运营。

Calnetix变频驱动器采用简单的两级结构,与多电平逆变器拓扑相比,具有零件数量少、可靠性高的特点。通过工作在更高的逆变器PWM开关频率,电流谐波被最小化。Calnetix逆变器采用IGBT(绝缘栅双极晶体管)和SiC(碳化硅)开关器件。碳化硅是一种新兴技术,它可以在低工作损耗下显著提高开关频率。

优势

Calnetix提供电力电子和控制设计和制造。Vericycle™双向驱动器或可调速度驱动器是任何类型的高速旋转机械的理想选择。Calnetix提供现货和定制的高频变速驱动器,并致力于与我们的客户合作,提供最高质量的产品。ray电竞竞技Calnetix Vericycle™变频驱动器的一些关键优势包括:

变频驱动系统级优化设计

Calnetix的双向驱动以整个系统为中心进行优化。特别是,变频驱动具有最大限度提高电力电子效率的特点,这反过来又减少了与驱动相连的机器的损耗,提高了整体效率:

  • 空间矢量调制

  • 动态死区插入在电源设备的切换模式中

  • 低总谐波失真(THD)的电机电流和电网侧电流

  • 根据变频驱动所需直流母线电压和电网电压优化反电动势(BEMF)

  • SiC逆变开关器件简介

低阻抗和高速机驱动器

CALNETIX的高频变速驱动器是低阻抗和高速机器的理想选择:

  • 高开关频率与机器的基频同步

  • 动态死区插入在电源设备的切换模式中

  • 一个简单的电感滤波器,它进一步减少了由机器牵引的电流的失真,并限制了机器电流的最大失真

  • 更高的开关频率降低电机电流谐波,从而降低了机器定子和转子部件的整体工作温度

无传感器控制方法

Calnetix电力电子并网带无传感器控制器是一种空间矢量调制逆变器,通过每相一个串联电感连接到三相电网,其作用是减少进入电网的开关谐波。采用大电感和高开关频率来减小进入电网的开关谐波。控制的好处包括:

  • 跨各种操作条件的鲁棒性和稳定性

  • 对电网电压不平衡和波形畸变有良好的容忍度

  • 消除了对旋转变压器等复杂转子位置传感装置的要求,简化了电机设计

  • 在操作期间感测电缆路由和断裂,这是主要的可靠性问题之一。无传感器架构消除了这一问题,从而提高了操作可靠性

  • 两个主要控制回路—内电流控制(调节进出电网电流的幅度和相位角)和外电压控制(调节直流母线电压到预定值)

  • D轴和Q轴电流被解耦,然后通过电流控制器分开调节

  • 能够将电流(功率)从直流母线转移到电网与单位功率因数,反之亦然

  • 如果需要,可以调整无功电流(电源)的能力

  • 由于带有锁相环(PLL)的虚拟磁链估计器,能够提供更好的抗噪能力和平滑跟踪网格频率和角度。

  • 接地故障保护

  • 通过外部防护继电器防斗和其他电网接口保护

电网侧无传感器控制
电网侧无传感器控制

双向传动操作

Calnetix报价完全双向变速驱动器通过除了马达驱动逆变器使用有源网逆变器。这允许无缝地实现电动和产生应用,而无需任何额外的硬件,例如动态制动电阻。

两个电机驱动器逆变器模块和网格式逆变器模块都在施工中相同,共用公共直流链路电容。这提供了一个高度模块化的低零件数量设计。

虽然大多数电机驱动逆变器本质上是双向的,许多变速驱动器利用一个完全无源(二极管桥)或半控制(可控硅桥)栅极变换器。这些转换器是单向的,这意味着他们只能提供一个方向的能量流。虽然这种方法可能适用于纯电机应用,利用动态制动电阻电机制动,但这种方法不能产生应用。

双向传动操作
双向传动操作

低总谐波失真(THD)

Calnetix的变频驱动在电机和电网侧电流中产生低总谐波失真(THD)。限制来自电网和由机器产生的电流的最大失真,实际上可以使THD最小化,这很重要,因为谐波电流会在机器中产生额外的损耗和热量,但不会产生有用的转矩。电网运营商通常对电网绑定逆变器产生的最大允许THD有要求,所以限制变频驱动产生的最大THD是很重要的。同样的属性使Vericycle™可调速度驱动器完美的低阻抗和高速机器也允许他们产生低THD。这些属性包括:

  • 将逆变器的电源装置切换到与机器基频同步的高频

  • 动态调整插入电源设备的切换模式中的死区时间

  • 用于电网侧和电机侧逆变器的简单电感滤波器

  • 极快脉冲脉冲电流限制和过流保护功能

高可靠性和长期运行寿命

可靠性和长期运行寿命是CALNetix的电源电源驱动器设计的首要任务。CALNETIX变速驱动器的可靠性增加以下:

  • 使驱动器内元件的电和热应力保持在合理的水平

  • 减少VSD中的零件数量

  • 不需要从机器和电压反馈的位置反馈和机器和电网

  • 在变速驱动器离开工厂之前,严格的电气和热测试,最大限度地减少制造和组件婴儿死亡率问题

无传感器空间矢量调制

CALNETIX变频驱动器包含无传感器空间矢量调制,以增加驱动器内部直流总线的利用率。高DC总线利用率是用于优化可变频率驱动器和机器的效率特别重要的,因为它允许机器的背面电动势增大。这导致机器电流降低,因此,驱动器和机器中的损耗较低。变频器在上下文中是无传感器,即不需要机器转子位置的物理传感器。Calnetix电力电子利用虚拟磁通估计器和锁相环代替用于确定所述机器的转子位置的电压估计器。无传感器可变频率驱动器提供以下优点:

  • 更可靠,易于从机器的高频电噪声

  • 与需要位置反馈的驱动器相比,需要更少的部件

  • 与电压估计器相比,具有更好的抗噪声能力

  • 优秀的动态响应

  • 对线电压中的扰动相对不敏​​感

  • 能够通过零速度顺畅地跟踪位置

  • 最大限度地提高VFD和连接机器的效率

电机侧无传感器控制
电机侧无传感器控制

主动或被动前端变速驱动器

Calnetix的变速驱动器可以结合一个主动或被动前端,以满足技术要求和应用的成本目标。通常,Calnetix的变速驱动器配备了一个主动前端(并网逆变器)。这就允许了权力的双向流动。由于变速驱动器中的直流母线电压不随电网电压变化,有源前端还将机侧逆变器与电网解耦。因此,具有主动前端的驱动器能够与美国和国际电网(50和60赫兹)接口,而无需修改与驱动器相连的机器的设计。对于要求单位功率因数和低THD的应用,有源前端是必要的。

直流母线随电网电压变化的无源前端(整流器)是一种替代方案,适用于只需要从电网向变速驱动器的单向电源流动的应用。动态制动电阻可以添加到一个无源前端的变速驱动器,用于任何附加的机器的快速减速或用于保护驱动器的应用与高惯性负载。

主动前端网格侧接口
主动前端网格侧接口

新DSP控制硬件

CALNETIX开发了针对不同应用的多个控制板。最新的控制电路板使用NXP汽车级微控制器单元(MCU)MPC5744P。它具有双核电源架构,用于关键任务安全应用的延迟锁定步骤模式。该MCU执行速度可以高达200兆赫,用2%的频率调制,以减少电磁干扰(EMI)噪声。工作温度高达125°C。

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Calnetix在高功率晶体管和永磁电机技术革新提高输出功率能力,降低尺寸和成本,并取得了新的应用是可行的。从电动机的应用程序的位置控制应用,Calnetix的电机驱动器调整到过程的需求,并帮助提高系统的整体效率。下面显示和描述了七个标准CALNetIX变速驱动器。

Vericycle™75.

Vericycle™300

Vericycle™300-AE

Vericycle™450.

Vericycle™600.

Vericycle™dc - 1200

Electrocycle™dc - 150


Vericycle™75.

  • 机器电压:0-480 VAC

  • 电机电流:60a(连续)

  • 机阶段:3

  • 机器频率:0-2000 Hz

  • 外壳类型:NEMA 1

  • 网格电压:380-480 VAC

  • 网格电流:60 A(续)

  • 网格阶段:3

  • 网格频率:50-60 Hz

Calnetix Vericycle 75

自定义变速驱动系统

Calnetix是通过利用我们现有的技术和先进的工程能力,提供具有成本效益,稳健和准时交货的定制设计独特的优势,提供定制的解决方案。其中一些功能包括:

  • 适用于大量应用的强大控制算法

  • 基于磁链的估计器,为连接到变频驱动器的机器提供非常鲁棒的无传感器控制

  • 灵活的系统架构,包括完全双向操作

  • 可调速度驱动器和永磁同步机的设计经验,允许在新设计中预期风险

  • 定制包装和外壳设计,以满足最恶劣的环境,满足重量和空间要求

  • 由精通电力电子设计、控制设计、嵌入式软件工程、电磁设计、热设计、机械应力分析、材料工程和顺应工程的工程师组成的全集成团队