任務2 變頻器的基本結(jié)構(gòu)講解

變頻器的基本結(jié)構(gòu)變頻器分類按用途專用變頻器如起重用變頻器節(jié)能型變頻器其主要負載一般為平方率負載，如風機、水泵通用變頻器一般對調(diào)速性能要求高變頻器分類按主電路變換環(huán)節(jié)交-交直接變頻器和交-直-交間接變頻器變頻器分類什么叫“交——交”變頻器？“交——交”變頻器將頻率固定不變的正弦交流電直接變換成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電，省去中間環(huán)節(jié)，變換效率高。但這種方式調(diào)頻范圍較窄，一般在額定頻率的一半以下，通常用于低速大容量的拖動系統(tǒng)中。變頻器分類什么叫“交——直——交”變頻器？“交——直——交”變頻器先將頻率固定不變的正弦交流電整流成直流電，然后再將直流電逆變成交流電，調(diào)頻范圍寬，能夠改善變頻后電動機的機械特性，目前應用廣泛。變頻器分類按主電路結(jié)構(gòu)電壓型變頻器電流型變頻器變頻器分類電壓型變頻器中間環(huán)節(jié)是大電容器濾波，使直流側(cè)電壓UD恒定，變頻器的輸出電壓隨之恒定，相當于理想的電壓源，輸出交流電壓是矩形波或階梯波，電流波形接近于正弦波，稱為交-直-交電壓型變頻器。變頻器分類電流型變頻器

中間環(huán)節(jié)是電感很大的電抗器濾波，電源阻抗很大，直流環(huán)節(jié)中的電流可近似于恒定，逆變器輸出電流隨之恒定，相當于理想的電流源，輸出交流電流是矩形波或階梯波，電壓波形接近于正弦波，稱為交－直－交電流型變頻器。變頻器的基本結(jié)構(gòu)變頻器構(gòu)成框圖主電路控制電路由整流電路、逆變電路和保護組成。

將交流變成直流將直流電逆變成頻率可調(diào)的交流電限制啟動電流續(xù)流二極管IGBT導通，并聯(lián)二極管為再生電流及能量返回直流電路提供通路為泵生電壓提供放電回路主電路將交流變成直流限制啟動電流

1.整流電路（交——直）橋式全波整流，VD1~VD6。直流側(cè)峰值電壓為：三相整流后輸出電壓應為的包絡線，如圖所示。其平均值為：2.開啟電流吸收電路由RL和SL構(gòu)成。作用：由于濾波電容CF很大，變頻器起動時充電電流很大，為防止燒壞整流二極管，起動時串入電阻RL，當電容兩端電壓上升至一定值時，用SL將電阻短接。3.濾波電路濾波電路：CF1和CF2電容組成。電容器兩端電阻RC1與RC2的作用：由于每個電容器的容量不可能絕對相同，尤其是電解電容器，其電容量離散性較大，若干個電容器并聯(lián)后，兩個電容器組之間的電容量就可能存在比較明顯的差異，這會導致電壓分配不均，影響電容器壽命。解決電壓不均衡的方法是在每組電容器兩端并聯(lián)一個阻值相同的大電阻，由于電阻的阻值可以做的比較準確，因此可以減小電壓不均衡的程度。均壓電阻有時會燒壞的原因：由于濾波電容器組中個別電容器變質(zhì)所致。當某電容器組個別電容損壞時，會造成所并聯(lián)均壓電阻中的電流增大，從而燒壞均壓電阻。3.濾波電路4.電源指示電路【作用】（1）用于電源指示。（直流側(cè)）（2）變頻器斷電時，作為濾波電容CF的放電回路。2024/7/7（1）泵升電壓的產(chǎn)生：由于負荷側(cè)的功率倒送，使變頻器直流母線電壓升高，稱之為“泵升電壓”。當變頻器驅(qū)動電動機運行時，若給定頻率突然降低，短時間內(nèi)使電動機的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速，電動機處于再生發(fā)電制動狀態(tài)，可導致泵升電壓。為泵生電壓提供放電回路5.耗能電路將直流電逆變成頻率可調(diào)的交流電續(xù)流二極管IGBT導通，并聯(lián)二極管為再生電流及能量返回直流電路提供通路逆變管VT1~VT6構(gòu)成逆變橋，VD7~VD12構(gòu)成續(xù)流電路，將直流電逆變成頻率、電壓都可調(diào)的交流電，是變頻器的核心部分。6.逆變電路常用逆變模塊有：GTR、BJT、GTO、IGBT、IGCT等，一般都采用模塊化結(jié)構(gòu)有2單元、4單元、6單元。6.逆變電路單管IGBT全橋IGBT門極可關斷晶閘管GTO變頻器的構(gòu)成2024/7/7組成作用主要構(gòu)成器件主電路整流部分將工頻交流變成直流，輸入無相序要求整流橋逆變部分將直流轉(zhuǎn)換為頻率、電壓均可變的交流電，輸出無相序要求IGBT制動部分消耗過多的回饋能量，保持直流母線電壓不超過最大值單管IGBT和制動電阻,大功率制動單元外置上電緩沖降低上電沖擊電流，上電結(jié)束后開關自動閉合，而后變頻器允許運行限流電阻和開關儲能部分保持直流母線電壓恒定，降低電壓脈動電解電容和均壓電阻控制回路鍵盤對變頻器參數(shù)進行調(diào)試和修改，并實時監(jiān)控變頻器狀態(tài)MCU（單片機）控制電路交流電機控制算法生成，外部信號接收處理及保護DSP（或兩個MCU）變頻器的構(gòu)成2024/7/7組成作用結(jié)構(gòu)件散熱器將整流橋、逆變器產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去溫度傳感器檢測散熱器溫度，確保模塊工作在允許溫度環(huán)境下風扇配合散熱器，將變頻器內(nèi)部的熱量帶走，有直流風扇（24V)和交流風扇兩種3.外部端子——主回路接口

工頻電網(wǎng)輸入380V3PH/220V3PH220V1PHM3～制動電阻直流電抗器三相交流電機P/+PR2024/7/7通信接口變頻器通常采用標準裝備RS485接口