時間:2022-07-22 15:11:13來源:中國傳動網(wǎng)
隨著電子技術(shù)的發(fā)展變頻器已經(jīng)有了很大的變化,但其基本原理并沒有發(fā)生改變。變頻器的主要部分有四個:整流器、中間電路、逆變器、控制電路。
1)、整流器
通用變頻器的整流電路是由三相橋式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進行整流,經(jīng)中間直流環(huán)節(jié)平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經(jīng)過吸收電容和壓敏電阻網(wǎng)絡(luò)引入整流橋的輸入端。網(wǎng)絡(luò)的作用,是吸收交流電網(wǎng)的高頻諧波信號和浪涌過電壓,從而避免由此而損壞變頻器。當(dāng)電源電壓為三相380V時,整流器件的最大反向電壓一般為1200—1600V,最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。
2)、中間電路
中間電路有三種類型:將整流電壓變換成直流電流;使脈動的直流電壓變得穩(wěn)定或平滑,供逆變器使用;將整流后固定的直流電壓變換成可變的直流電壓。中間電路可看做是一個能量的存儲裝置,電動機可以通過逆變器從中間電路獲得能量。在使用電源逆變器時,中間電路由一個大的電感線圈構(gòu)成,它只能與可控整流器配合使用。電感線圈將整流器輸出的可變電流電壓轉(zhuǎn)換成可變的直流電流。電機電壓的大小取決于負載的大小。中間電路的濾波器為了減小直流電壓和電流的波動,起到對整流電路的輸出進行濾波的作用。濾波器的電容和電感使輸出電壓在給定頻率下維持一定,從而得到所需的耐壓值和容量。中間電路還能提供如下一些附加功能,根據(jù)電路設(shè)計決定。
3)、逆變電路
逆變電路的作用是在控制電路的作用下,將直流電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換成頻率和電壓都可以任意調(diào)節(jié)的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出,所以逆變電路是變頻器的核心電路之一,起著非常重要的作用。
最常見的逆變電路結(jié)構(gòu)形式是利用六個功率開關(guān)器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路,有規(guī)律的控制逆變器中功率開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷,可以得到任意頻率的三相交流輸出。
通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內(nèi)部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護電路及驅(qū)動電路。如三菱公司生產(chǎn)的IPMPM50RSA120,富士公司生產(chǎn)的7MBP50RA060,西門子公司生產(chǎn)的BSM50GD120等,內(nèi)部集成了整流模塊、功率因數(shù)校正電路、IGBT逆變模塊及各種檢測保護功能。模塊的典型開關(guān)頻率為20KHz,保護功能為欠電壓、過電壓和過熱故障時輸出故障信號燈。
逆變電路中都設(shè)置有續(xù)流電路。續(xù)流電路的功能是當(dāng)頻率下降時,異步電動機的同步轉(zhuǎn)速也隨之下降。為異步電動機的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過程中,寄生電感釋放能量提供通道。另外,當(dāng)位于同一橋臂上的兩個開關(guān),同時處于開通狀態(tài)時將會出現(xiàn)短路現(xiàn)象,并燒毀換流器件。所以在實際的通用變頻器中還設(shè)有緩沖電路等各種相應(yīng)的輔助電路,以保證電路的正常工作和在發(fā)生意外情況時,對換流器件進行保護 .
4)、控制電路
控制電路將信號傳送給整流器、中間電路和逆變器,同時它也接收來自這部分的信號。具體被控制的部分取決于各個變頻器的設(shè)計。
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