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深入介紹變頻器主電路工作原理

時間:2009-10-13 20:52:55來源:原創 作者:admin 點擊:
變頻器時,必須等HL完全熄滅后才能接觸變頻器內部的導電部分,所以,HL也具有提示保護的作用。
二、       直交變換
1、三相逆變橋電路
逆變橋電路的功能是把直流電轉換成三相交流電,其工作原理在緒論中已經說明。
逆變橋電路由圖中的開關器件V1~VD6構成。目前中小容量的變頻器中,開關器件大部分使用IGBT管。
2、續流電路
由圖中的VD7~VD12構成。其功能是:
(1)    為電動機繞組的無功電流返回直流電路時提供通路。
(2)    當頻率下降從而同步轉速下降時,為電動機的再生電能反饋至直流電路提供通路。
(3)    為電路的寄生電感在逆變過程中釋放能量提供通路。
3、緩沖電路(R01~R06、C01~C06、VD01~VD06)
逆變管在關斷和導通的瞬間,其電壓和電流的變化率是很大的,有可能使逆變管受到損害。因此,每個逆變管旁還應接入緩沖電路,以減緩電壓和電流的變化率。緩沖電路的結構因逆變管的特性和容量等的不同而有較大差異,圖2-27所示是比較典型的一種。各元件的功能如下:
(1)      電容C01~C06。逆變管V1~V6每次由導通狀態轉換成截止狀態的過程中,集電極(C極)和發射極(E極)之間的電壓UCE將極為迅速地由近乎0V上升至直流電壓值UD。在此過程中,電壓增長率是很高的,將容易導致逆變管損壞。C01~C06的功能便是減小V1~V6在關斷時的電壓增長率。
(2)      電阻R01~R06。V1~V6每次由截止狀態轉換為導通狀態時,C01~C06上所充的電壓(等于UD)將向V1~V6放電。放電電流的初始值是很大的,并且將迭加到負載電流上,導致V1~V6損壞。電阻R01~R06就是用來限制C01~C06對V1~V6的關斷過程中,使R01~R06不起作用。
三、       能耗制動電路
1、耗制動電路的作用
在變頻調速系統中,電動機的降速和停機,是通過逐漸減小頻率來實現的。在頻率剛減小的瞬間,電動機的同步轉速隨之下降,而由于機械慣性的原因,電動機的轉速未變。當同步轉速低于轉子轉速時,轉子繞組切割磁力線的方向相反了,轉子電流的相位幾乎改變了π(180°),使電動機處于發電狀態,也稱為再生制動狀態。
電動機再生的電能經圖中的續流二極管(VD7~VD12)全波整流后反饋到直流電路中,由于直流電路的電能無法回輸給電網,只能由CF1和CF2吸收,使直流電壓升高,稱為“泵升電壓”。過高的直流電壓將使變流器件受到損害。因此,當直流電壓超過一定值時,就要求提供一條放電回路,將再生的電能消耗掉。這一條放電回路,就是能耗制動電路。
2、能耗電路的構成
能耗電路由制動電阻RB和制動單元BV構成,如圖所示。
制動電阻RB用于消耗掉直流電路中的多余電能,使直流電壓保持平穩。
制動單元BV的功能是控制放電回路的工作。具體地說,當真流回路的電壓UD超過規定的限值時,VB導通,使直流回路通過RB釋放能量,降低直流電壓。而當UD在正常范圍內時,VB將可靠截止,以避免不必要的能量損失。
四、       主電路
將上述各部分電路匯總后成為主電路,如圖1所示。

 

 

(圖1)變頻器電路圖

 

 

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