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            變頻器結構原理圖及說明

            點擊:10565 日期:2014-12-31 選擇字號:

            變頻器的主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分,變頻器的主電路大體上可分為兩類:

            電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容。

            電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。它由三部分構成,將工頻電源變換為直流功率的“整流器”,吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波回路”,以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。

            現主要介紹電壓型變頻器結構及原理,電壓型變頻器主電路包括:整流電路、中間直流電路、逆變電路三部分組,交-直-交型變頻器結構見附圖1



            1)整流電路: VD1~VD6組成三相不可控整流橋,220V系列采用單相全波整流橋電路;380V系列采用橋式全波整流電路。

            2)中間濾波電路:整流后的電壓為脈動電壓,必須加以濾波;濾波電容CF除濾波作用外,還在整流與逆變之間起去耦作用、消除干擾、提高功率因素,由于該大電容儲存能量,在斷電的短時間內電容兩端存在高壓電,因而要在電容充分放電后才可進行操作。

            3)限流電路:由于儲能電容較大,接入電源時電容兩端電壓為零,因而在上電瞬間濾波電容CF的充電電流很大,過大的電流會損壞整流橋二極管,為保護整流橋上電瞬間將充電電阻RL串入直流母線中以限制充電電流,當CF充電到一定程度時由開關SL將RL短路。

            4)逆變電路: 逆變管V1~V6組成逆變橋將直流電逆變成頻率、幅值都可調的交流電,是變頻器的核心部分。常用逆變模塊有:GTR、BJT、GTO、IGBT、IGCT等,一般都采用模塊化結構有2單元、4單元、6單元

            5)續流二極管D1~D6:其主要作用為:

            (1)電機繞組為感性具有無功分量,VD1~VD7為無功電流返回到直流電源提供通道

            (2)當電機處于制動狀態時,再生電流通過VD1~VD7返回直流電路。

            (3)V1~V6進行逆變過程是同一橋臂兩個逆變管不停地交替導通和截止,在換相過程中也需要D1~D6提供通路。

            6)緩沖電路

            由于逆變管V1~V6每次由導通切換到截止狀態的瞬間,C極和E極間的電壓將由近乎0V上升到直流電壓值UD,這過高的電壓增長率可能會損壞逆變管,吸收電容的作用便是降低V1~V6關斷時的電壓增長率。

            7)制動單元

            電機在減速時轉子的轉速將可能超過此時的同步轉速(n=60f/P)而處于再生制動(發電)狀態,拖動系統的動能將反饋到直流電路中使直流母線(濾波電容兩端)電壓UD不斷上升(即所說的泵升電壓),這樣變頻器將會產生過壓保護,甚至可能損壞變頻器,因而需將反饋能量消耗掉,制動電阻就是用來消耗這部分能量的。制動單元由開關管與驅動電路構成,其功能是用來控制流經RB的放電電流IB。


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