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深入介紹變頻器主電路工作原理

時(shí)間:2009-10-13 20:52:55來(lái)源:原創(chuàng) 作者:admin 點(diǎn)擊:
無(wú)
變頻器時(shí),必須等HL完全熄滅后才能接觸變頻器內(nèi)部的導(dǎo)電部分,所以,HL也具有提示保護(hù)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(zhuǎn)換成三相交流電,其工作原理在緒論中已經(jīng)說(shuō)明。
逆變橋電路由圖中的開關(guān)器件V1~VD6構(gòu)成。目前中小容量的變頻器中,開關(guān)器件大部分使用IGBT管。
2、續(xù)流電路
由圖中的VD7~VD12構(gòu)成。其功能是:
(1)    為電動(dòng)機(jī)繞組的無(wú)功電流返回直流電路時(shí)提供通路。
(2)    當(dāng)頻率下降從而同步轉(zhuǎn)速下降時(shí),為電動(dòng)機(jī)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(guò)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(guān)斷和導(dǎo)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(gè)逆變管旁還應(yīng)接入緩沖電路,以減緩電壓和電流的變化率。緩沖電路的結(jié)構(gòu)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(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)換成截止?fàn)顟B(tài)的過(guò)程中,集電極(C極)和發(fā)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(guò)程中,電壓增長(zhǎng)率是很高的,將容易導(dǎo)致逆變管損壞。C01~C06的功能便是減小V1~V6在關(guān)斷時(shí)的電壓增長(zhǎng)率。
(2)      電阻R01~R06。V1~V6每次由截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),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(fù)載電流上,導(dǎo)致V1~V6損壞。電阻R01~R06就是用來(lái)限制C01~C06對(duì)V1~V6的關(guān)斷過(guò)程中,使R01~R06不起作用。
三、       能耗制動(dòng)電路
1、耗制動(dòng)電路的作用
在變頻調(diào)速系統(tǒng)中,電動(dòng)機(jī)的降速和停機(jī),是通過(guò)逐漸減小頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在頻率剛減小的瞬間,電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速隨之下降,而由于機(jī)械慣性的原因,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速未變。當(dāng)同步轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí),轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的方向相反了,轉(zhuǎn)子電流的相位幾乎改變了π(180°),使電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),也稱為再生制動(dòng)狀態(tài)。
電動(dòng)機(jī)再生的電能經(jīng)圖中的續(xù)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(wú)法回輸給電網(wǎng),只能由CF1和CF2吸收,使直流電壓升高,稱為“泵升電壓”。過(guò)高的直流電壓將使變流器件受到損害。因此,當(dāng)直流電壓超過(guò)一定值時(shí),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(dòng)電路。
2、能耗電路的構(gòu)成
能耗電路由制動(dòng)電阻RB和制動(dòng)單元BV構(gòu)成,如圖所示。
制動(dòng)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(wěn)。
制動(dòng)單元BV的功能是控制放電回路的工作。具體地說(shuō),當(dāng)真流回路的電壓UD超過(guò)規(guī)定的限值時(shí),VB導(dǎo)通,使直流回路通過(guò)RB釋放能量,降低直流電壓。而當(dāng)UD在正常范圍內(nèi)時(shí),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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