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YXPHM-SPM10-1 六相電機(jī)驅(qū)動(dòng)變流模塊

關(guān)鍵詞：

功率硬件模組

六相電機(jī)驅(qū)動(dòng)變流模塊

所屬分類(lèi)：

YXPHM-功率硬件模組

六相電機(jī)驅(qū)動(dòng)變流模塊

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產(chǎn)品描述

1、YXPHM系列簡(jiǎn)介

YXPHM系列采用基于模型設(shè)計(jì)的理念，脫胎于研旭成熟產(chǎn)品光伏并網(wǎng)逆變器與風(fēng)機(jī)變流器等成熟產(chǎn)品，又結(jié)合了研旭多年的模塊化組件與開(kāi)放式平臺(tái)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)電路、傳感器電路、信號(hào)處理電路進(jìn)一步集成，同時(shí)提供實(shí)際控制器接口、快速原型控制器結(jié)構(gòu)與實(shí)際控制器模塊，為用戶提供性價(jià)比更好的模塊化產(chǎn)品。

YXPHM系列產(chǎn)品主要型號(hào)參考如圖1所示：

相對(duì)于傳統(tǒng)的三相電機(jī),多相電機(jī)具有可實(shí)現(xiàn)低壓大功率,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小和可靠性高等突出優(yōu)點(diǎn),在供電電壓受限但又要求高功率等級(jí)和可靠性的場(chǎng)合,如船舶推進(jìn)系統(tǒng),電動(dòng)車(chē)牽引系統(tǒng),核電站水循環(huán)系統(tǒng)等。多相電機(jī)由于其優(yōu)越的性能而得到了高度的重視，在電力推進(jìn)系統(tǒng)中多相永磁同步電機(jī)較直流電機(jī)和異步電機(jī)有體積小,效率高,可靠性高,轉(zhuǎn)矩match脈動(dòng)小,可冗余控制等優(yōu)點(diǎn);因此多相永磁同步電機(jī)在電力推進(jìn)系統(tǒng)中正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

2、YXPHM-SPM10-I功率硬件

上圖顯示主電路拓?fù)錇榱鄡呻娖綐蚴郊軜?gòu)，功率開(kāi)關(guān)器件采用IGBT功率模塊。

表1 YXPHM-SPM10-I主要參數(shù)表

主控CPU采用目前流行的DSP，型號(hào)為T(mén)I公司的TMS320F28335，其32位浮點(diǎn)處理能力，非常適用于變流器控制場(chǎng)合。通過(guò)傳感器分別采集六相交流電流、直流側(cè)電壓、電流以及溫度等信息送給DSP，然后DSP經(jīng)過(guò)特定的算法，輸出PWM調(diào)制波控制開(kāi)關(guān)器件，從而可以實(shí)現(xiàn)輸出交流電壓。除此之外，信號(hào)處理電路還預(yù)留的外部控制器接口，方便對(duì)接RCP控制器，如YXSPACE、DSPACE、RT-LAB、StarsimRCP、SPEEDGOAT、PLEX等。

功率模塊采用亞格力材料封裝?？梢云椒旁谧雷由厦妫史Q(chēng)作桌面型功率模塊。

圖4 YXPHM-SPM10-I實(shí)物圖

功率模塊硬件板卡方面主要由主控單元、采集調(diào)理單元、功率單元（包含功率模塊、散熱器、電容板、驅(qū)動(dòng)單元等）、接口單元等組成。

3、YXPHM-SPM10-I組成

3.1 主控單元

● DSP：TI公司TMS320F28335，32位浮點(diǎn)型，150MHz主頻。

● 電流采集：8通道，支持霍爾電流傳感器；

● 電壓采集：8通道，支持交流、直流電壓采集；

● PWM：12通道，可以控制一組六相兩電平拓?fù)洌?/p>

● RS485：1通道，支持MODBUS通信協(xié)議；

● CAN：1通道，預(yù)留通信接口；

● 過(guò)流保護(hù)電路：3組；

● 過(guò)壓保護(hù)電路：2組；

● 控制電路：3個(gè)，用于控制功率級(jí)別接觸器、風(fēng)機(jī)等；

● 外擴(kuò)模擬接口：1個(gè)，用于與RCP控制器連接；

● 外擴(kuò)數(shù)字接口：1個(gè)，用于與RCP控制器連接；

3.2 采集調(diào)理單元

● 電流采集：8通道，用電流霍爾傳感器，其輸出為電流型，經(jīng)過(guò)調(diào)理電路放大或者跟隨進(jìn)入ADC單元；

● 電壓采集：6通道，采用差分電路形式采集，交流、直流電壓均可進(jìn)行調(diào)理采集；

● 溫度采集：使用IGBT模塊內(nèi)部封裝的NTC-5K電阻，時(shí)刻監(jiān)測(cè)功率模塊內(nèi)部的工作溫度。

3.3 功率單元

● IGBT模塊：英飛凌公司FS100R12KT4G，電流等級(jí)分別為100A，直流側(cè)電壓等級(jí)為1200V；

● 母線電容：采用串并式組合，默認(rèn)使用680uF/450V電容，總等效電容為1360uF/900V；

● 散熱器：采用高導(dǎo)熱鋁材料；

3.4 卸荷單元

卸荷電路功率部分主要由 IGBT、功率二極管、卸荷電阻以及薄膜電容組成。卸荷電阻一端連接 DC+，一端連接到B，直流母線正負(fù)極則分別與DC+、DC-連接。

3.5 接口單元

YXPHM-SPM10-I共有3類(lèi)接口，分別為輔助220V供電端子，直流側(cè)端子，交流測(cè)端子。

● 輔助220V端子用于為模塊內(nèi)部控制器電路供電；

● DC+、DC-端子為直流母線端子正負(fù)極；

● U1、V1、W1、U2、V2、W2為交流側(cè)輸出端子；

4、PRCP系統(tǒng)—PHM模塊+RCP控制器

當(dāng)前，YXSPACE系列快速原型控制器備受大家關(guān)注，由于其支持模型下載功能，非?？旖荨⒎奖愕尿?yàn)證控制算法。因此為了提高功率模塊的使用場(chǎng)合，特將功率模塊的模擬采集部分以及數(shù)字控制部分通過(guò)DB25接口外擴(kuò)出來(lái)，直接與RCP控制器對(duì)接，便于RCP直接控制。