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变频器内部电路解析。

豆豆 2019-08-22 19:20:04
走进变频器内部电路

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一、内部主电路结构
采用“交-直-交”结构的低压变频器,其内部主电路由整流和逆变两大部分组成,如图1所示。
从R、S、T端输入的三相交流电,经三相整流桥(由二极管D1~D6构成)整流成直流电,电压为UD。
电容器C1和C2是滤波电容器
6个IGBT管(绝缘栅双极性晶体管)V1~V6构成三相逆变桥,把直流电逆变成频率和电压任意可调的三相交流电。

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变频器内部电路示意图
二、均压电阻和限流电阻
上图滤波电容器C1和C2两端各并联了一个电阻,是为了使两只电容器上的电压基本相等,防止电容器在工作中损坏(目前,由于技术的进步,低压(380V)变频器的电解电容大多数可以不需要串联使用了)。
在整流桥和滤波电容器之间接有一个电阻R和一对接触器触点KM。
其缘由是:变频器刚接通电源时,滤波电容器上的电压为0V,而电源电压为380V时的整流电压峰值是537V,这样在接通电源的瞬间将有很大的充电冲击电流,有可能损坏整流二极;另外,端电压为0的滤波电容器会使整流电压瞬间降低至0V,形成对电源网络的干扰。
为了解决上述问题,在整流桥和滤波电容器之间接入一个限流电阻R,可将滤波电容器的充电电流限制在一个允许范围内。
但是,如果限流电阻R始终接在电路内,其电压降将影响变频器的输出电压,也会降低变频器的电能转换效率,因此,滤波电容器充电完毕后,由接触器KM将限流电阻R短接,使之退出运行。
三、各种变频器主电路的对外连接端子大致相同,如图2所示。
其中,R、S、T是变频器的电源端子,接至交流三相电源;U、V、W为变频器的输出端子,接至电动机;P 是整流桥输出的 端,出厂时P 端与P端之间用一块截面积足够大的铜片短接,当需要接入直流电抗器DL时,拆去铜片,将DL接在P 和P之间。
P、N是滤波后直流电路的 、-端子,可以连接制动单元和制动电阻;PE是接地端子。

变频器的公用直流母线


三相交流电源进线
1.各变频器的电源输入端并联于同一交流母线上,并保证各变频器的输入端电源相位一致。
图3中,断路器QF是每台变频器的进线保护装置。LR是进线电抗器,当多台变频器在同一环境中运行时,相邻变频器会互相干扰,为了消除或减轻这种干扰,同时为了提高变频器输入侧的功率因数,接入LR是必须的。
直流母线2
KM是变频器的直流环节与公用直流母线连接的控制开关。
FU是半导体快速熔断器,其额定电压可选700V,额定电流必须考虑驱动电动机在电动或制动时的最大电流,一般情况下,可以选择额定负载电流的125%。
公共制动单元和(或)能量回馈装置3
回馈到公共直流母线上的再生能量,在不能完全被吸收的情况下,可通过共用的制动电阻消耗未被吸收的再生能量。
若采用能量回馈装置,则这部分再生能量将被回馈到电网中,从而提高节能的效率。
控制单元4
各变频器根据控制单元的指令,通过KM将其直流环节并联到共用直流母线上,或是在变频器故障后快速地与共用直流母线断开。

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