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智能电源模块的作用(智能电源系统模块)

导语:智能型电源模块SLM相较于BLM,结构上有何不同,“智能”在哪里?

智能电源模块的作用(智能电源系统模块)

SINAMICS S120的"电源模块"即整流或整流/回馈单元,它将三相交流电整流成直流电,供给各电机模块(逆变器,MoMo),有回馈功能的模块还能够将直流电回馈给电网。根据是否具有回馈功能及回馈的方式,电源模块分为下列3种:

基本型电源模块(BLM,Basic Line Modules)该模块为"整流单元",但无回馈功能。它将三相交流电整流成直流电,只能靠接制动单元和制动电阻才能实现快速制动。智能型电源模块(SLM,Smart Line Modules)该模块为"整流/回馈单元",它可以将三相交流电整流成直流电,并能将直流电回馈到电网,但直流母线电压不可调,所以,又称为"非调节型电源模块"。主动型电源模块(ALM,Active Line Modules)该模块也为"整流/回馈单元",它将三相交流电整流成直流,并能将直流电回馈到电网,且对直流母线电压进行闭环控制,所以又称为"调节型电源模块"。

本文简单介绍一下"智能型电源模块SLM"。

一、SLM的核心电路结构

1、功率部分

SLM使用的是IGBT技术,它是非调节型馈电/再生反馈单元。它的功率器件包括IGBT及反并联的二极管,如图1所示。之所以称之为"非调节型馈电",是因为其是在自然换流点开始反馈,反馈不可控。

SLM分为书本型和装机装柜型两大类。5kW及10kW书本型SLM模块没有Drive-CLIQ接口,只能通过它上面的X21、X22端子进行控制和状态指示。16kW及以上的书本型SLM及更大功率的装机装柜型SLM则设计有DRIVE-CLiQ接口。

2、“预充电”回路

如图2所示为SLM的"预充电"回路,预充电过程中,预充电接触器吸合,通过预充电电阻Rp对直流母线电容充电。预充电完成后,由于在预充电的过程中,电阻以热能的方式消耗能量,因此不能频繁地合分闸(应间隔3分钟以上),以避免预充电电阻过热损坏。

二、SLM的上电流程

1、小功率书本型SLM的上电过程

如图3所示为,5kW及10kW书本型SLM的典型接线图,其上电流程为:

(1)主开关合闸的同时,通过其辅助触点闭合使能SLM;(2)这两款模块没有自己的参数,也不需要通过控制P840参数启动SLM,预充电完成后旁路接触器自动合闸;(3)可以利用CU上的DO点来控制主回路接触器合分闸;(4)主接触器的辅助触点可接至CU的DI点,作为合闸的反馈信号;(5)合闸后,电流流过预充电电阻,预充电过程持续约1秒钟,完成后,内部逻辑控制旁路接触器吸合,电流从主回路流入。(6)X21的"准备好"信号和"报警"信号可连接至CU的DI点,作为电机模块运行的必要条件,同时也可以将CU的DO点连接至X22端子来禁止SLM的回馈功能或复位故障。

2、装机装柜型SLM的上电过程

如图4所示,为装机装柜型SLM的典型接线图,其上电流程为:

(1)主开关合闸的同时,通过其辅助触点闭合使能SLM;(2)通过开关量或者通讯报文控制P840参数启动SLM;(3)内部逻辑控制装置中的预充电接触器合闸,预充电过程持续约1至2秒钟,X9端子排的7、8号端子为预充电接触器合闸的反馈信号,该信号可接至上位的控制器;(4)预充电完成后,X9端子排的3、4号端子的常开触点将自动闭合,需通过这个信号控制旁路接触器的线圈合闸,随后预充电接触器分闸,电流从主回路流入。

注意:在连接X9端子排上L1、L2、L3至进线侧时,务必确保相序正确,否则在预充电时会产生相间短路,造成装置损坏。

三、智能型电源模块SLM的优、缺点

一、优点

>>紧凑、坚固耐用的设计

>>可以不受任何限制的再生到电网电源中

>>即使是在电源故障时,也不会发生逆变颠覆故障

>>集成了EMC滤波器

>>再生反馈到电网电源中不需要用于电压适应的自耦变压器

二、缺点

>>不补偿电网电源中的波动

>>线性电流中的谐波含量相对较高

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