通用變頻器的基本結(jié)構(gòu)

時(shí)間：2020-01-05作者：臺(tái)州富川電氣有限公司瀏覽：1336

通用變頻器的基本結(jié)構(gòu)主要由主電路（包括驅(qū)動(dòng)電路）、控制電路、信號(hào)采樣電路、信號(hào)處理與故障保護(hù)電路、外部接口電路與電源電路等組成。

主電路

主電路主要由整流電路、中間直流環(huán)節(jié)和逆變器三部分組成。

整流電路一般采用整流二極管組成的三相或單相整流橋。小功率通用變頻器整流橋輸入多為單相220V，較大功率的整流橋輸入一般均為三相380V或440V。

整流電路輸出的脈動(dòng)整流電壓，**加以濾波。由于其后續(xù)的逆變器是PWM電壓型逆變器，故需采用大電容Cd與小電感Ld相互配合進(jìn)行濾波。大濾波電容Cd還兼有補(bǔ)償無(wú)功功率的作用；而電感厶則有限制電流i和限制出di/dt的作用？另外電感Ld還能改善變頻器的功率因數(shù)。為避免大電容Cd在通電瞬間產(chǎn)生過(guò)大的充電電流，一般還要在直流回路串入一個(gè)限流電阻Ro，剛通電時(shí)，它限制瞬間充電電流，待幾十毫秒后，充電電流減小再由開(kāi)關(guān)K加以短接，以免影響電路正常工作。開(kāi)關(guān)K可以是接觸器觸頭，也可以是功率開(kāi)關(guān)器件，如晶閘管等。

根據(jù)輸出的需要，逆變器可以是三相或單相。常見(jiàn)的通用變頻器一般都是三相逆變器。逆變器的開(kāi)關(guān)元件目前大都采用高速全控型器件IGBT。這些功率開(kāi)關(guān)器件受來(lái)自控制電路的PWM信號(hào)的控制而通斷，將直流母線電壓變成按一定規(guī)律變化的PWM電壓驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。通用變頻器在直流環(huán)節(jié)處專(zhuān)門(mén)設(shè)置了泵升電壓吸收電路TB，以消除電動(dòng)機(jī)再生制動(dòng)工況下向電源一側(cè)回饋能量引起的直流母線電壓異常升高現(xiàn)象。

當(dāng)有**減速要求時(shí)，將定子頻率f1迅速減小，而感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及其負(fù)載由于慣性很容易使轉(zhuǎn)差頻率s<0，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入再生制動(dòng)，電流經(jīng)逆變器的續(xù)流二極管整流成直流對(duì)濾波電容充電。因通用變頻器的整流橋是由單向?qū)щ姷亩O管組成，不能吸收電動(dòng)機(jī)回饋的電流，因此，若電動(dòng)機(jī)原來(lái)的轉(zhuǎn)速較高，再生制動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，直流母線電壓會(huì)一直上升到對(duì)主電路開(kāi)關(guān)元件和濾波電容形成威脅的過(guò)高電壓，即所謂的泵生電壓。

通用變頻器一般通過(guò)制動(dòng)電阻RB來(lái)消耗這些能量，即將一個(gè)大功率開(kāi)關(guān)器件TB和一個(gè)制動(dòng)電阻RB相串聯(lián)，跨接在中間直流環(huán)節(jié)正、負(fù)母線兩端。大功率開(kāi)關(guān)器件TB一般裝在變頻器機(jī)箱內(nèi)，而制動(dòng)電阻Rb通常作為附件放在機(jī)箱外。當(dāng)直流電壓達(dá)到一定值時(shí)，該大功率開(kāi)關(guān)器件被導(dǎo)通，制動(dòng)電阻就接人電路，從而消耗掉電動(dòng)機(jī)回饋的能量，以維持直流母線電壓基本不變。

控制電路

這是通用變頻器中較復(fù)雜、較關(guān)鍵的部分?，F(xiàn)代通用變頻器的控制電路大都是以**微處理器和**大規(guī)模，一旦電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，過(guò)熱保護(hù)繼電器動(dòng)作，立刻封鎖逆變器PWM信號(hào)并斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)電路。

外部接口電路

這部分電路主要是指從外部電路輸入控制信號(hào)，或?qū)⒆冾l器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)（如頻率、電壓、電流等）或故障信號(hào)輸出供外部電路使用，或?qū)⑥D(zhuǎn)速等信號(hào)反饋至變頻器以構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)的輸入和輸出接線端子。

控制電源與驅(qū)動(dòng)電源

現(xiàn)代通用變頻器已大多采用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源作控制及驅(qū)動(dòng)電源。使用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源有許多好處，它不但體積小，而且可在輸入電源、電壓大幅度變化情況下使輸出電壓仍然穩(wěn)定，變頻器運(yùn)行**。

另外，變頻器中間直流環(huán)節(jié)的直流電壓也可為開(kāi)關(guān)電源供電，這就避免了因交流電源瞬時(shí)斷電而引起控制系統(tǒng)功能紊亂的現(xiàn)象。


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• 詞條

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