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龙8手机版官网下载变频器主体电路的结构

发布时间:2024-05-19 01:29:18 来源:龙8手机app下载安装 作者:long8唯一中国官方网站
  

  、额定输出容量、配用电动机容量和输出频率范围。变频器的最高输出频率因型号不同会相差很大。变频器的额定输出电流是指变频器连续运行时输出的最大交流电流的有效值,通用变频器与标准异步电动机相比较,其电流瞬时过载能力较小。

  3、如果变频器外接电位器损坏,重新选择时遵循的原则是电位器的阻值只可增大而不可减小,电位器的功率宜大不宜小。

  不同系列交-直-交变频器内部的主体电路基本相同,变频调速过程中出现的许多现象都可通过主体电路来进行分析。

  交-直变换电路就是整流和滤波电路,其任务是把电源的三相(或单相)交流电变换成平稳的直流电。由于整流后的直流电压较高,且不允许再降低,因此在电路结构上具有其特殊性。

  在SPWM变频器中大多采用桥式全波整流电路,在中、小容量的变频器中整流器件采用不可控的整流二极管二极管模块,如下图所示变频器交-直变换电路中的VD1~ VD6。当三相线V时,整流后的峰值电压为537V,平均电压为515V。

  在上图中,滤波电路是指CF1和CF2。由于受到电解电容电容量和耐压能力的限制,滤波电路通常由若干个电容器并联成一组,又由两个电容器组CF1和CF2串联而成。因为电解电容器的电容量有较大的离散性,故电容器组CF1和CF2的电容量不能完全相等。其结果是各电容器组承受的电压UD1和UD2不相等,使承受电压较高一侧的电容器组容易损坏。为了使UD1和UD2相等,在CF1和CF2旁各并联一个阻值相等的均压电阻RC1和RC2。

  (1)在上图中,限流电路是指串接在整流桥和滤波电容器之间,由限流电阻RL和短路开关SL组成的并联电路。

  (2)限流电阻RL的作用是:变频器在接入电源之前,滤波电容器CF(由CF1和CF2串联而成)上的直流电压UD=0。因此,变频器刚接入电源的瞬间,将有一个很大的冲击电流经整流流向滤波电容,可能损坏整流桥。如果电容器的容量很大,还会使电源电压瞬间下降而形成对电网的干扰。限流电阻RL是为了削弱该冲击电流而串接在整流桥和滤波电容间的。

  (3)短路开关SL的作用是:如果限流电阻RL长期接在电路内,会影响直流电压UD和变频器输出电压的大小。所以,当UD增大到一定程度时,令短路开关SL接通,把RL切出电路。SL大多由晶闸管构成,在容量较小的变频器中常由继电器的触点构成。

  电源指示灯HL除了表示电源是否接通外,还有一个十分重要的功能,即在变频器切断电源后,表示滤波电容器CF上的电荷是否已经释放完毕。

  由于CF的容量较大,而切断电源又必须在逆变电路停止工作的状态下进行,所以CF没有快速放电的回路,其放电时间往往长达数分钟。又由于CF上的电压较高,如果不放完电,对人身安全将构成威胁,故在维修变频器时,必须等HL完全熄灭后才能接触变频器内部的导电部分。所以,HL也具有提示保护的作用。

  逆变桥电路的功能是把直流电转换成三相交流电。逆变桥电路由下图中的开关器件 V1~V6 构成。目前中、小容量的变频器中,开关器件大部分使用IGBT管。

  逆变管在关断和导通的瞬间,其电压和电流的变化率是很大的,有可能使逆变管受到损害。因此,每个逆变管旁还应接入缓冲电路,以减缓电压和电流的变化率。缓冲电路的结构因逆变管的特性和容量等的不同而有较大差异,下图所示的是比较典型的一种缓冲电路(由R01~~R06~、C01~~C06~、VD01~~VD06~构成)。

  逆变管 V1V6每次由导通状态转换成截止状态的过程中,集电极和发射极之间的电压UCE将极为迅速地由近乎0V上升至UD~。在此过程中,电压增长率是很高的,很容易导致逆变管损坏。C01~~C06的功能便是减小V1V6在关断时的电压增长率。

  V1V6每次由截止状态转换为导通状态时,C01C06上所充的电压(等于UD)将向V1V6 放电。放电电流的初始值是很大的,并且将迭加到负载电流上,导致V1V6 损坏。电阻R01R06就是用来限制C01~~C06对V1~V6的放电电流的。

  限流电阻R01~~R06的接入,又会影响C01C06在V1V6关断时限制电压增长率的效果,VD01VD06接入后,在V1V6的关断过程中,使R01R06不起作用。

  在变频调速系统中,电动机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的。在频率刚减小的瞬间,电动机的同步转速随之下降,而由于机械惯性的原因,电动机的转速未变。当同步转速低于转子转速时,转子绕组切割磁力线的方向相反了,转子电流的相位几乎改变了180°,使电动机处于发电状态,也称为再生制动状态。

  电动机再生的电能经续流二极管(上图中的VD7VD12)全波整流后反馈到直流电路中。由于直流电路的电能无法回输给电网,只能由CF1和CF2~吸收,使直流电压升高为“泵升电压”。过高的直流电压将使变流器件受到损害。因此,当直流电压超过一定值时,就要求提供一条放电回路,将再生的电能消耗掉,这一条放电回路就是能耗制动电路。

  制动电阻RB用于消耗掉直流电路中的多余电能,使直流电压保持平稳。制动单元BV的功能是控制放电回路的工作,具体地说,当直流回路的电压UD超过规定的限值时,VB导通,使直流回路通过RB释放能量,降低直流电压;而当UD在正常范围内时,VB将可靠截止,以避免不必要的能量损失。

  1)交-交变频器又称为直接变频器。交-交变频器输出电压是依靠调节反并联整流桥晶闸管的触发相位来实现的,输出频率则取决于输出端A、B、C各组间的换流频率。根据输出电压波形的不同,交-交变频器可分为120°导通型方波电流源变频器、180°导通型正弦波电压源变频器。

  2)矢量控制变频调速系统可以使异步电动机的调速具有和直流电动机相媲美的高精度和快速响应能力。矢量控制变频调速系统能适应恶劣的工作环境,可应用于要求高速响应的工作机械、高精度的电力拖动装置。

  (1)输出至逆变管模块的驱动电路,使逆变管按给定信号及预置要求输出正弦脉宽(SPWM)电压波形;

  1)接受从键盘和外接输入端子输入的各种控制信号,对SPWM信号进行启动、停止、升速、降速、点动等控制。

  2)实施各项保护功能:接收从电压、电流采样电路以及其他传感器(如温度传感器)的信号,结合功能中预置的限值,进行比较和判断,如果认为已经出现故障,则停止发出SPWM信号,使变频器终止输出,向输出控制端输出报警信号,向显示器输出故障原因信号。

  外接输入控制端接收外部输入的各种控制信号(如正转FWD、反转REV、点动JOG等属于基本控制信号),以便对变频器的工作状态和输出频率进行控制。

  各种变频器都配有接收从外部输入给定信号的端子,根据给定信号类别的不同,通常有电压信号给定端和电流信号给定端。变频器外接输入控制端接收的都是开关信号,变频器内部则由管来接收信号。

  1、使用变频器之前,首先要熟悉它的面板显示和键盘操作单元,并且按照使用现场操作面板的要求合理设置参数。变频器的键盘一般都配有模式转换键、数据增减键、读出/写入键和运行操作键。

  2、变频器键盘面板的各种功能以菜单方式显示和选择,可按照菜单选择必要的功能,按FUNC/DATA键,即能显示所选功能的画面。变频器的数据显示屏在功能预置时显示功能码、数据码。变频器的LCD显示屏一次可以显示若干个数据。

  4、报警发生时,保护功能动作,键盘面板将由正常运行时的操作体系自动转换为报警时的操作体系。报警发生时出现的报警模式画面显示各种报警信息,如下图所示。

  程序菜单、各种功能画面和补充画面仍和正常运行时的情况一样。但是,由程序菜单转换为报警模式只能通过PRG键来实现。此外,若5min不操作仍会自动转入报警模式。

  5、变频器的报警原因菜单能确认最新的报警和同时发生的报警以及报警历史,选择报警的FUNC/DATA按键,可显示其报警原因及有关故障诊断内容。

  各种变频器都具有许多功能可供用户选择,用户在使用前必须根据生产机械的特点和要求预先对各种功能进行设定,这种预先设定的工作称为功能预置。准确地预置变频器的各项功能,可使变频调速系统的工作过程尽可能地与生产机械的特性和要求相吻合,使变频调速系统运行在最佳状态。

  不同的变频器对功能码的编制方式不一样,但大致有两种类型:大模式型和功能码分区型。功能码分区型是将所有的功能分成若干个功能区,从一个功能区到另一个功能区必须经过模式转换。

  主要有加、减速时间的设定功能,加、减速方式的设定功能,启动功能,停机功能(如停机方式的选择、直流制动)等。

  变频器功能预置一般都是通过编程方式来进行的,因此功能预置都必须在“编程模式”下进行。尽管各种变频器的功能预置各不相同,但基本方法和步骤是十分类似的。变频器功能参数的预置过程为:查找功能码,在“编程模式”下读出该功能码中原有的数据,修改数据,写入新数据。现以三菱FR-A540系列变频器的加速时间(功能码为P.7)从出厂设定的5s增加到20s为例,介绍功能预置的过程。

  由于变频器开机后都处于“运行模式”下,显示屏显示给定频率(如50Hz),所以先按 MODE 模式转换键,切换为“编程模式”,显示屏显示“Pr”。

  按SET数据确认键,“读出”该功能码中原有的数据,显示屏显示“5.0”,说明原有数据是5s。

  按SET数据确认键1.5s,“写入”新数据。这时,新数据“20.0”与“Pr…”交替显示,询问预置工作是否结束。如果预置尚未结束,则转为第二步,再选下一个需要预置的功能码;如果需要预置的功能都已预置完毕,则进入下一步。

  1)要调节变频器的输出频率,首先必须向变频器提供改变频率的信号,这个信号称为给定信号。所谓给定方式,就是调节变频器输出频率的具体方。



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