CN206790358U - 一种振动平台用激振电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种振动平台用激振电源，包括隔离变压器、整流电路、滤波电路、斩波电路、逆变电路、驱动控制器，所述隔离变压器输入端通过隔离开关连接三相交流电，所述隔离变压器输出端连接至整流电路，所述整流电路与滤波电路连接，所述滤波电路与斩波电路连接，所述斩波电路与逆变电路连接，所述斩波电路及逆变电路分别将输出电流反馈至驱动控制器，所述驱动控制器分别控制斩波电路及逆变电路功率开关器件的通断，所述逆变电路引出后连接至振动平台的电磁铁励磁线圈的两端。本实用新型可以根据逆变电路的需要，通过斩波调节输入逆变电路的直流电压的幅值，可以很好地解决大功率逆变电路在低频时的谐波含量过高并进而影响输入电源的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种振动平台用激振电源。
背景技术
目前，振动试验台振动技术是以液压控制方式为主，尽管液压技术也在不断发展，仍然存在造价高、设计结构复杂、工作现场机油污染等难解决的问题；相比而言，利用电磁铁磁吸力的电磁激振器，其控制方式更加智能与灵活以及工作现场不存在机油污染等优势。
电磁激振器为了得到振动效果，可以向电磁铁励磁线圈中通入交流电流，即采用单相逆变器进行供电。
单相逆变电源的电路拓扑一般为交-直-交拓扑，即整流电路(通过不控整流将单相或三相电源整流成直流)、中间直流环节(主要是LC电路将直流进行稳压)和逆变电路(将恒定的直流逆变为恒定频率或变化的交流电流)。
为了实现振动平台频率及幅度可调，就必须对逆变电路进行变频控制，但这有可能会使单相逆变电路产生的二次谐波从输出端经中间直流环节传至电源侧，尤其是在大功率、低频输出场合时，会严重影响控制效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种激振电源控制电路，对电磁铁提供频率幅值可调的交流电流，在传统单相逆变电源的中间直流环节采用了Buck斩波电路，即逆变电路的输入直流电压是变化的而不是恒定的，且直流电压是根据输出的频率进行实时调节，这样可以有效降低输出电流的谐波含量，此时的斩波电路起到了将输出侧的交流分量与输入侧进行隔离的作用，可以很好地解决大功率逆变电路在低频时的谐波含量过高并进而影响输入电源的问题。
为达到上述要求，本实用新型采取的技术方案是：提供一种振动平台用激振电源，包括隔离变压器、整流电路、滤波电路、斩波电路、逆变电路、驱动控制器，隔离变压器输入端通过隔离开关连接三相交流电，隔离变压器输出端连接至整流电路，整流电路与滤波电路连接，滤波电路与斩波电路连接，斩波电路与逆变电路连接，斩波电路及逆变电路分别将输出电流反馈至驱动控制器，驱动控制器分别控制斩波电路及逆变电路功率开关器件的通断，逆变电路引出后连接至振动平台的电磁铁励磁线圈的两端。
进一步地，整流电路为2个串联的三相全波不控整流桥，2个三相全波不控整流桥分别对隔离变压器的两个输出支路进行整流后串联输出。
又进一步地，滤波电路包括滤波电感、滤波电容、预充电电阻，预充电电阻并联有旁路开关后连接在滤波电感与整流电路之间。
又进一步地，斩波电路包括IGBT上管、IGBT下管，IGBT上管和IGBT下管并联有放电开关及放电电阻，IGBT上管和IGBT下管的中点引出后连接有将电流反馈至驱动控制器的电压电流传感器，驱动控制器控制IGBT上管通断，驱动控制器接通放电开关将多余电压通过放电电阻放电。
再进一步地，斩波电路经电感L1、电容C1滤波后连接至逆变电路。
更进一步地，逆变电路包括两个并联的单相逆变电路，单相逆变电路包括稳压电容和与该稳压电容并联的4个IGBT模块，4个IGBT模块包括一个上桥IGBT和一个下桥IGBT，上桥IGBT和下桥IGBT的桥臂中点引出后连接至振动平台的电磁铁励磁线圈的两端，电磁铁励磁线圈与单相逆变电路之间连接有电压电流传感器将电流反馈至驱动控制器，驱动控制器控制IGBT模块的通断。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型的一种振动平台用激振电源，可以根据逆变电路的需要，通过斩波调节输入逆变电路的直流电压的幅值，有效降低输出电流的谐波含量，将输出侧的交流分量与输入侧进行隔离的作用，使得逆变电路调节更稳定；同时，利用隔离变压器能够有效的将逆变电路侧的高次谐波成分与电源侧隔离开来，减小对电网的影响。
附图说明
图1为本实用新型的电路示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例提供一种振动平台用激振电源，包括隔离变压器TR、整流电路、滤波电路、斩波电路、逆变电路、驱动控制器，隔离变压器TR输入端通过真空隔离开关KM1连接三相交流电AC380V，隔离变压器输出端连接至整流电路，整流后的电压经过滤波电路进行稳压，滤波电路与斩波电路连接，斩波电路与逆变电路连接。
隔离变压器TR不仅将三相AC380V与激振电源隔离开，同时进行了升压，升压至AC660V。
整流电路为2个串联的三相全波不控整流桥(D1、D2)，第一组三相全波不控整流桥D1对隔离变压器TR的第一输出支路进行整流，第二组三相全波不控整流桥D2对隔离变压器TR的第二输出支路进行整流。三相全波不控整流桥包括6个二极管，6个二极管组成上下桥对三相电进行整流，第一组和第二组三相全波不控整流桥输出的直流电压串联后作为整流电路输出端。
滤波电路主要包括滤波电感Lf1和滤波电容Cf1，并设置预充电电阻Ryc，当滤波电容(极性电容)Cf1上电压达到阈值后，通过控制电路控制旁路开关KM2闭合，将预充电电阻Ryc旁路。
整流电路及滤波电路将AC660V整流为DC1000V，并作为斩波电路的输入端。
斩波电路斩波电路包括IGBT上管T1、IGBT下管T2，IGBT上管T1和IGBT下管T2并联有放电开关KM3及放电电阻Rfd，IGBT上管T1和IGBT下管T2的中点引出后连接有将电流反馈至驱动控制器的电压电流传感器MA0，驱动控制器控制IGBT上管T1通断，驱动控制器接通放电开关KM3将多余电压通过放电电阻Rfd放电。
斩波电路经电感L1及电容C1滤波后连接至逆变电路，斩波电路直流母线经电压电流传感器MA0连接至电感L1。
斩波电路采用Buck型降压斩波电路，主要是将直流电压进行降压调节后输出，由驱动控制器根据逆变电路的频率要求给出斩波电路输出电压给定值作为控制的外环，同时将输出电流即电感L1上的电流作为控制的内环进行控制，其中实际的输出电压电流传感器MA0检测得到的实际电感电流分别作为反馈值，计算输出PWM脉冲信号，经过驱动后控制IGBT上管T1通断(IGBT下管T2始终关断)。另外，如果发生故障直流母线电压过高时，控制器还需要控制放电电阻开关KM3接通，将多余电压通过放电电阻Rfd放电。
逆变电路包括两组并联的单相逆变电路，分别为激振平台两个电磁铁励磁线圈供电。每组单相逆变电路均包括稳压电容和与该稳压电容并联的4个IGBT模块，4个IGBT模块包括一个上桥IGBT和一个下桥IGBT。第一组单相逆变电路包括稳压电容Cd1、IGBT模块T11、IGBT模块T12、IGBT模块T13、IGBT模块T14，两个桥臂中点引出后连接至振动平台I端电磁铁励磁线圈的两端F11和F12；第二组单相逆变电路包括稳压电容Cd2、IGBT模块T21、IGBT模块T22、IGBT模块T23、IGBT模块T24，两个桥臂中点引出后连接至振动平台II端电磁铁励磁线圈的两端F21和F22。逆变电路与振动平台I端电磁铁励磁线圈的一端F11之间连接有电压电流传感器MA1，逆变电路与振动平台II端电磁铁励磁线圈的一端F21之间连接有电压电流传感器MA2，将逆变电路输出电流反馈至驱动控制器。
驱动控制器将根据两个电磁铁励磁电流幅值和频率的指令值，以及两电流传感器MA1和MA2检测反馈的实际电流值，进行计算后，分别给出两组PWM脉冲信号，经过驱动后分别控制两组逆变电路IGBT的通断，输出最终的具有正确幅值和频率的两路正弦电流，最终控制振动平台两端(I端、II端)的电磁铁(电磁铁1、电磁铁2)吸力大小及正反变化的频率，实现振动平台不同振幅不同频率的振动。
Claims (6)
1.一种振动平台用激振电源，其特征在于，包括隔离变压器、整流电路、滤波电路、斩波电路、逆变电路、驱动控制器，所述隔离变压器输入端通过隔离开关连接三相交流电，所述隔离变压器输出端连接至整流电路，所述整流电路与滤波电路连接，所述滤波电路与斩波电路连接，所述斩波电路与逆变电路连接，所述斩波电路及逆变电路分别将输出电流反馈至驱动控制器，所述驱动控制器分别控制斩波电路及逆变电路功率开关器件的通断，所述逆变电路引出后连接至振动平台的电磁铁励磁线圈的两端。
2.根据权利要求1所述一种振动平台用激振电源，其特征在于，所述整流电路为2个串联的三相全波不控整流桥，2个三相全波不控整流桥分别对隔离变压器的两个输出支路进行整流后串联输出。
3.根据权利要求1所述一种振动平台用激振电源，其特征在于，所述滤波电路包括滤波电感、滤波电容、预充电电阻，预充电电阻并联有旁路开关后连接在滤波电感与整流电路之间。
4.根据权利要求1所述一种振动平台用激振电源，其特征在于，所述斩波电路包括IGBT上管、IGBT下管，IGBT上管和IGBT下管并联有放电开关及放电电阻，IGBT上管和IGBT下管的中点引出后连接有将电流反馈至驱动控制器的电压电流传感器，驱动控制器控制IGBT上管通断，驱动控制器接通放电开关将多余电压通过放电电阻放电。
5.根据权利要求1所述一种振动平台用激振电源，其特征在于，所述斩波电路经电感L1、电容C1滤波后连接至逆变电路。
6.根据权利要求1所述一种振动平台用激振电源，其特征在于，所述逆变电路包括两个并联的单相逆变电路，单相逆变电路包括稳压电容和与该稳压电容并联的4个IGBT模块，4个IGBT模块包括一个上桥IGBT和一个下桥IGBT，上桥IGBT和下桥IGBT的桥臂中点引出后连接至振动平台的电磁铁励磁线圈的两端，电磁铁励磁线圈与单相逆变电路之间连接有电压电流传感器将电流反馈至驱动控制器，驱动控制器控制IGBT模块的通断。
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| CN201720731941.1U CN206790358U (zh) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | 一种振动平台用激振电源 |
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| CN201720731941.1U CN206790358U (zh) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | 一种振动平台用激振电源 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114749359A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-07-15 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 信号发生电路和超声指纹识别装置 |
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