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五張圖搞懂變頻器整機(jī)電路原理

發(fā)布時(shí)間:2019-02-26 責(zé)任編輯:xueqi

【導(dǎo)讀】以下將為大家介紹變頻器的整機(jī)電路框圖,相信大家會(huì)對(duì)變頻器有一個(gè)更深層次的了解,下面讓我們開(kāi)始吧。
 
下圖是常見(jiàn)類型的變頻器的整機(jī)電路框圖
 
 
從上圖中,我們可以看出上半部分是主電路結(jié)構(gòu)圖,而下半部分是控制電路,控制電路的功能就是生產(chǎn)逆變電路需要的6路脈沖信號(hào),除此之外,控制電路還負(fù)責(zé)主電路的電流、電壓檢測(cè)、故障檢測(cè)、停機(jī)保護(hù)、操作控制、實(shí)施顯示和通訊等任務(wù)。
 
為便于讀者們的理解,我們對(duì)電路框圖分成兩部分來(lái)講。
 
首先,我們講解變頻器的主電路圖
 
變頻器的主電路包括三相整流電路、上電電路、電抗、儲(chǔ)能濾波電路、直流制動(dòng)、IGBT逆變電路,其中上電電路由上電接觸器和充電電阻組成,與直流電抗一起起著在對(duì)電容C1、C2限流充電的作用,充電完成后,上電接觸器吸合,短接充電電阻,變頻器開(kāi)始進(jìn)入待機(jī)工作狀態(tài)。
 
IGBT逆變電路由6個(gè)IGBT組成,直流制動(dòng)電路則是在負(fù)載電動(dòng)機(jī)因超速產(chǎn)生發(fā)電時(shí),提供電動(dòng)機(jī)的發(fā)電電能向直流制動(dòng)電路的回饋通路,起到電動(dòng)機(jī)制動(dòng)的作用。(小功率的機(jī)型往往內(nèi)置制動(dòng)電路,大功率的機(jī)型則選擇外接制動(dòng)電路)
 
下面,我們繼續(xù)講解變頻器的驅(qū)動(dòng)電路,由于驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)和電源來(lái)自主電路,大家請(qǐng)結(jié)合第一張圖來(lái)看。
 
變頻器的控制電路包括開(kāi)關(guān)電源、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路(電流、電壓、溫度、故障、檢測(cè))、操作控制電路和其他基本電路。
 
1)開(kāi)關(guān)電源
 
 
大家從圖上可以看到,開(kāi)關(guān)電源從濾波電路前端(紅色標(biāo)記的兩點(diǎn))取得直流電壓,經(jīng)過(guò)直流-交流-直流轉(zhuǎn)變后,得到需要各個(gè)模塊需要的穩(wěn)定的直流電。
 
2)驅(qū)動(dòng)電路
 
 
控制電路輸出的6路脈沖信號(hào)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)電路(紅色標(biāo)記處),經(jīng)過(guò)光耦的隔離和功率放大后,驅(qū)動(dòng)IGBT,從而達(dá)到我們的控制開(kāi)關(guān)效果,將直流逆變成我們們需要的三相交流電壓
 
3)電流、電壓、溫度檢測(cè)、OC故障檢測(cè)
 
4
 
上圖中只有電流檢測(cè)采樣電路(紅色標(biāo)記處),從主電路的直流回路取得電壓檢測(cè)信號(hào),用于電壓顯示、過(guò)、欠電壓報(bào)警和停機(jī)保護(hù);
 
從輸出UVW三相串接互感器,用于變頻器在正常工作過(guò)程中的電流、輸出控制、過(guò)載報(bào)警和停機(jī)保護(hù);溫度檢測(cè)單元主要安裝在散熱片上,檢測(cè)逆變功率模塊的溫度變化、異常溫度報(bào)警和停機(jī)保護(hù),并控制散熱風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn);驅(qū)動(dòng)電路還帶有IGBT的故障檢測(cè)功能,當(dāng)逆變IGBT工作異常時(shí),產(chǎn)生OC信號(hào)并報(bào)警和停機(jī)保護(hù)。
 
4)操作控制電路
 
 
變頻器的控制端子內(nèi)部電路(包括輔助電源、數(shù)字、模擬輸入、輸出電路)、操作顯示面板,對(duì)變頻器完成起動(dòng)、停止、通訊等控制功能。
 
5)其他基本電路
 
上述的3)4)的采樣和控制信號(hào)最后都會(huì)輸入核心控制電路,由核心控制電路將信號(hào)經(jīng)過(guò)程序的集中處理后,輸出驅(qū)動(dòng)、控制信號(hào)。
 
變頻器是電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,它是弱電、強(qiáng)電、軟件和硬件的有機(jī)結(jié)合,也一定程度的反映著當(dāng)前的電子科技水平。
 
通過(guò)今天的詳細(xì)電路說(shuō)明,大家在腦海里面已經(jīng)開(kāi)始模塊化的了解變頻器,這樣對(duì)于后續(xù)故障的判斷會(huì)有一個(gè)更為清晰的指導(dǎo)。
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