西門子羅賓康功率單元遵循“整流-濾波-逆變”三段式核心工作流程,配合控制邏輯實現(xiàn)電能的轉換與調節(jié):
1. 整流階段:采用三相全波不可控整流電路,通過6只快恢復整流二極管組成整流橋,將輸入的三相交流電轉換為脈動直流電。該階段依托移相變壓器的多重化設計,多個功率單元的整流橋分別接入變壓器的不同移相繞組,使輸入電流疊加后形成近似正弦波,大幅降低諧波污染。
2. 濾波階段:整流后的脈動直流電進入鋁電解電容組構成的濾波回路,電容組一方面平滑電壓波動,使直流母線電壓紋波系數(shù)≤1%;另一方面儲存電能,為逆變階段提供穩(wěn)定的能量供給。同時,濾波電容還能吸收負載側的無功功率,提升系統(tǒng)功率因數(shù)。
3. 逆變階段:基于IGBT模塊組成的H橋逆變電路,在主控單元的PWM脈沖控制下,通過調節(jié)IGBT的導通與關斷時序,將直流母線電壓逆變?yōu)榭烧{頻率、可調幅值的交流電。對于級聯(lián)系統(tǒng),每個單元輸出0V、+Ud、-Ud三電平電壓,多單元串聯(lián)后通過移相PWM控制實現(xiàn)11級及以上電平輸出,波形接近正弦波,顯著降低諧波損耗。
控制邏輯層面,EPLD芯片作為核心控制單元,實時接收主控系統(tǒng)的轉速指令,通過矢量控制算法計算目標輸出電壓與頻率,生成PWM控制信號驅動IGBT動作。同時,芯片實時采集直流母線電壓、輸出電流、IGBT溫度等12項關鍵參數(shù),實現(xiàn)閉環(huán)控制與故障預判,確保各單元協(xié)同運行的同步性與穩(wěn)定性。