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共模电流拖累风电机组寿命和可靠性 纳米晶磁芯可拯救

2018-07-05 14:29:11 来源:电子变压器与电感网 作者:程丰荣

近日,上海行港新能源科技有限公司总经理陈春华在出席某风电后市场专题会时,谈及纳米晶磁芯对防治共模电流的重要作用。

近日,上海行港新能源科技有限公司总经理陈春华在出席某风电后市场专题会时,谈及纳米晶磁芯对防治共模电流的重要作用。

现在随着半导体技术的发展,绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的高频切换是共模电流产生的源头。目前控制设计越来越小型化,而且越来越精准,但随之带来的附加问题输出的共模电流频率越来越高,最终共模电流会击穿绝缘,最终导致系统的损坏。

共模电感

他指出当前看到的一些防治共模电流的措施:

第一个是碳刷接地,采用此法非常多。该方案其实是采用了一个导的方案,共模信号不通过轴承,建立通道导到大壁,形成保护,但这个电流没有吸收掉,而且是易损件,要常维护。

第二个是做绝缘轴承或绝缘处理,这是堵的方案,增加阻抗,不让它通过,用绝缘轴承一定程度增强阻抗延缓寿命,但没有把这部分电流彻底吸收掉,问题得不到彻底解决。此外,绝缘轴承使用较多,且绝缘轴承价格较贵。

第三个是用评比电缆或系统接地,这也是导的方案,是铁氧体磁芯方案,在大电流方面并不和适用,一般在通信领域用的比较多。

最后,他认为,纳米晶磁芯是现行比较有效的方案,可以真正把共模电流吸收掉,优势明显,尤其是对后市场,已经装机的设备,这个方案是比较便捷、容易实现,效果显著的措施。而且不用维护,装好基本后基本是一劳永逸。

陈春华会上也阐述了该措施的基本原理,即当不平衡电流(共模电流)穿过的时候,这个不平衡电流会在磁芯内部产生感应电流,然后转化热能散发,会消耗一定的电流。

陈春华还表示,纳米晶磁芯方案的验证在实验室、现场都非常容易实现。

在实验测试中,陈春华测试到的电压和电流波形,IGBT输出的都是PWM的方波,每一个波把它放大,每一次切换会有一个高频的振荡。当他把磁芯装上去之后,观察前后两个波的波形变化,高频振荡在打开的瞬间就没了。

陈春华现场列举了他们之前已经验证产生结果的一个项目,“该轴承已经是腐蚀掉了,我们如果去测试它的共模电流的值,可以看到它的共模电流峰值大概为86万,装两个磁芯以后,它马上变成49,再加一个磁芯又变成了42Amps,这个是在接地器上测得的,在加磁芯前后变化一个是24A,一个是9A。”

(免责声明:根据发言整理,未经本人审阅,如有误,请联系删)

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