SIEMENS6ES7414-4HM14-0AB0電源變換器
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SIEMENS6ES7414-4HM14-0AB0電源變換器
變換器，是將信源發出的信息按一定的目的進行變換。矩陣式變換器是一種新型的交-交電源變換器。和傳統的變換器相比，它具有如下優點:不需要中間直流儲能環節;能夠四象限運行;具有優良的輸入電流波形和輸出電壓波形;可自由控制的功率因數。矩陣式變換器已成為電力電子技術研究的熱點之一，并有著廣泛的應用前景。
變換器作為一種新型的交-交變頻電源，其電路拓撲形式被提出，但直到1979年意大利學者M.Venturini和A.Alesina提出了矩陣式變換器存在理論及控制策略后，其特點才為人們所關注和研究。普遍使用的是半控功率器件晶閘管。采用這種器件組成矩陣式變換器，控制難度是很高的。矩陣式變換器的硬件特點是要求。大容量、高開關頻率、具有雙向阻斷能力和自關斷能力的功率器件，同時由于控制方案的復雜性，要求具有快速處理能力的微處理器作為控制單元，而這些是早期的半導體工藝和技術水平所難以達到的。所以這一期間矩陣式變換器的研究主要針對主回路的拓撲結構及雙向開關的實現，大多都處于理論研究階段，很少有面向工業實際的研究。高工作頻率、低控制功率的全控型功率器件如BJT ，IGBT等不斷涌現，推動了矩陣式變換器控制策略的研究。
模數變換器包含輸電路，它接收輸入電壓與輸出時鐘信號，該時鐘信號相移，取決于輸入電壓，第二傳輸電路接收參考電壓與輸入時鐘信號，且輸出參考時鐘信號，該時鐘信號相移，取決于參考電壓，比較輸出時鐘信號與參考時鐘信號的比較器輸出一數據卡輸出信號。直流-直流變換器有三個電感、兩個電容、一個主開關和一個次開關、一個主整流器和一個次整流器以及一個具有一個初級繞組和一個次級繞組的變壓器。主開關和次開關按照控制信號交替地導通，電流流過變壓器的初級繞組，因此，轉移能量到次級繞組，一個主整流器和一個次整流器按照從初級繞組變換來的能量而動作，以獲得經過第三個電感器的固定電流，輸出固定直流電壓到負載。半橋式變換器有一個橋二極管單元來提供電流路徑，通過功率因數提高單元傳輸能量到電壓平滑電容器。電壓平滑電容器儲存由橋二極管單元所提供的能量。開關單元有兩個開關與電壓平滑電容器的兩端間串聯。其中功率因數提高單元供給開關的公共連接點電壓，構成轉換單元反饋到輸入電容器的公共連接點，為了依據輸入電壓值改變輸入電流。減少半橋式變換器在開關單元中的導通損耗提高輸入端的功率因數。
隨著電路電子技術的發展在不斷發展，世界范圍內已經形成實用化的產品。日本的安川電機(Yaskawa)推出了矩陣式變換器型高壓馬達用驅動裝置，其力率超過了0.95，而效率則達到了97%左右。它主要面向在大負荷下回饋電力較大的鋼鐵加工生產線。此外，還可應用于造紙、薄膜生產線的收卷機等存在長時間電力回饋的用途。鍋爐鼓風機等需要較高響應性能的用途也將存在相應的需求。空間矢量調制技術，又稱為間接變換法、交-直-交等效變換法，是基于空間矢量變換的一種方法，它將交-交變換虛擬為交直和直交變換，這樣便可采用流行的高頻整流和高頻PWM波形合成技術，變換器的性能可以得到較大的改善。當然具體實現時是將整流和逆變一步完成的，低次諧波得到了較好的抑制，但控制方案較為復雜，缺少有效的動態理論分析支持。它是在矩陣式變換器中研究較多也是較為成熟的一種控制策略，比較有發展前途。這種調制策略既能控制輸出波形，又能控制輸入電流波形，可改變輸入功率因數，是具有前途的一種調制策略。
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