變頻器硬件結構和功能

變頻器硬件結構和功能

變頻器原理圖

一、整流電路(交—直)

整流器是變頻器中用來將交流變成直流的部分,它由整流單元、濾波電路、開啟電路、吸收回路組成。

1、整流單元

圖中三相橋式整流電路其作用是將三相工頻380V的交流電整流成直流電,直流平均電壓值Ud可用下式表示:

Ud = 1.35UL = 2.34U2 = DC 513V 。式中, UL為電源的線電壓;U2 為電源的相電壓 。

2、濾波電容(C5、C6) 圖中電解電容C5、C6,其作用是對整流輸出電壓進行濾波。C5、C6是大容量的電容器,是電壓型變頻器的主要標誌,對電流型變頻器來說濾波元件是電感。

3、開啟電流吸收回路(R1、K)

在電壓型變頻器的二極管整流電路中,由於在電源接通時,串聯電解電容C5、C6中將有一個很大的充電電流,該電流有可能燒壞二極管,容量較大時還可能形成對電網的干擾,影響同一電源系統的其它裝置正常工作,所以在電路中加裝了由R1、K組成的限流回路。剛開機時,R1串入電路,限制C5、C6的充電電流,充電到一定的程度後K閉合將其切除。

二、逆變部分(直—交)

逆變部分的基本作用是將直流變成交流,是變頻器的核心部分。

1、逆變橋

變頻器硬件結構和功能

上圖中三相逆變橋,V導通時相當於開關接通,V截止時相當於開關斷開。現常用的逆變管有絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。

2、反饋續流二極管

反饋續流二極管功能有以下幾點:

1)由於電動機是一種感性負載,工作時其無功電流返回直流電源需要提供續流通道;

2)降速時電動機處於再生制動狀態,為再生電流提供反饋回直流的通路;

3)逆變時快速高頻率地交替切換,同一橋臂的兩管交替地工作在導通和截止狀態,在切換的過程中,也需要給線路的分佈電感提供釋放能量通道。

三、制動電路

1、制動電阻

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制動電阻實物圖

變頻調速在降速時處於再生制動狀態,電動機回饋的能量到達直流電路,會使直流電壓上升,這是很危險的。需要將這部分能量消耗掉,電路中制動電阻R,就是用於消耗該部分能量。

2、制動單元

制動單元由大功率晶體管(或IGBT等)及採樣、比較和驅動電路構成,其功能是為放電電流流過RB提供通道。


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