變頻器電路

　　變頻器在國(guó)內(nèi)使用日益廣泛，變頻器是相對(duì)高電壓和大電流的設(shè)備，所以故障率也較高，維修量不少。

　　(1) 變頻器的電路結(jié)構(gòu)

　　圖3.58是變頻器的電路結(jié)構(gòu)圖。這是一個(gè)AC-DC-AC的變換過(guò)程。三相交流電（小功率的變頻器使用單相交流）經(jīng)整流橋整流后到濾波電容，得到直流電壓?？刂破骺刂屏鶄€(gè)大功率器件交替導(dǎo)通，電機(jī)線圈得到相對(duì)高頻的交變脈沖電壓，因?yàn)殡姍C(jī)線圈電流不能突變，在線圈就會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似正弦波的三相交流電流，脈沖電壓的頻率是可控的，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速又跟頻率成正比，所以變頻器可以起到控制電機(jī)速度的作用。

　　圖3.58變頻器電路結(jié)構(gòu)圖

　　為了更好地控制使用變頻器，在變頻器加人了控制信號(hào)輸人輸出電路、電壓電流檢測(cè)電路、按鍵及顯示電路、制動(dòng)電路，當(dāng)然也少不了電源系統(tǒng)給各功能電路提供電源。

　　主電源由三相整流橋整流得到（小功率的變頻器使用單相交流電源），整流后濾波電容充電的瞬間電流很大，對(duì)整流橋和電容的沖擊會(huì)造成諸多問(wèn)題。為了避免沖擊，小功率變頻器會(huì)在直流母線中串聯(lián)熱敏電阻，一般功率的變頻器會(huì)使用繼電器觸點(diǎn)并接限流充電電阻的方式。此方式的原理是：變頻器初始上電后，整流后電源通過(guò)限流電阻給后級(jí)濾波電容充電，串聯(lián)的電阻限制了充電電流的大小，一個(gè)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)電容上的電壓，當(dāng)電壓達(dá)到某個(gè)程度時(shí)，控制并聯(lián)在限流電阻上的繼電器觸點(diǎn)閉合，此時(shí)整流后電源直接連充電電容，此時(shí)的電流就沒(méi)有變頻器剛剛上電時(shí)那么大了。電路既可以避免大電流沖擊，又不至于讓限流電阻長(zhǎng)期串聯(lián)在主電路中造成能量消耗和對(duì)后級(jí)的影響。在大功率變頻器中，繼電器則換成了晶閘管，其原理也是一樣的，只是晶閘管比繼電器機(jī)械觸點(diǎn)能夠耐受更大的電流。

　　變頻器停止輸出后，機(jī)械負(fù)載因?yàn)閼T性作用會(huì)帶動(dòng)電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，如果要設(shè)法使其迅速制動(dòng)，電機(jī)線圈切割磁力線產(chǎn)生很高電壓，電壓經(jīng)IGBT的C、E極上反并的續(xù)流二極管全波整流后加到直流母線，會(huì)使直流母線上的電壓升高，這對(duì)電路元件會(huì)造成損害。

　　能耗制動(dòng)電路的原理就是通過(guò)檢測(cè)直流母線上電壓的大小判斷電機(jī)是否處于制動(dòng)狀態(tài)，如果電壓高到一定程度，電路控制制動(dòng)IGBT導(dǎo)通，電容能量通過(guò)制動(dòng)IGBT回路迅速消耗在制動(dòng)電阻上，結(jié)果，電容上電壓迅速下降，機(jī)械動(dòng)能迅速轉(zhuǎn)化為電阻熱能，電機(jī)也就得以迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　回饋制動(dòng)的原理，在母線電壓判斷上與能耗制動(dòng)相同，只是將能量回饋給了電網(wǎng)。