、變頻器主回路介紹
目前,通用型變頻器絕大多數(shù)是交—直—交型變頻器,通常以電壓型變頻器為主,其主回路如下圖,它是變頻器的核心電路,由整流回路(交—直變換),直流濾波電路、制動(dòng)能耗電路、逆變電路(直—交變換)組成,當(dāng)然還包括有限流電路、制動(dòng)電路、控制電路等組成部分.

1) 整流電路
    通用型變頻器的整流電路是由三相橋式整流橋組成.它的功能是將工頻電源進(jìn)行整流,經(jīng)中間直流環(huán)節(jié)平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源(540V).三相交流電源一般需經(jīng)過(guò)吸收電容和壓敏電阻網(wǎng)絡(luò)引入整流橋的輸入端.壓敏電阻網(wǎng)絡(luò)的作用,是吸收交流電網(wǎng)的浪涌過(guò)電壓,從而避免由此而損壞變頻器.三相380V的變頻器,整流器件的最大反向電壓一般為1200—1600V,最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍.
2) 濾波電路
    逆變器的負(fù)載屬感性負(fù)載的異步電動(dòng)機(jī),無(wú)論異步電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)或發(fā)電狀態(tài),在直流濾波電路和異步電動(dòng)機(jī)之間,都會(huì)有無(wú)功功率的交換,這種無(wú)功能量要靠直流中間電路的儲(chǔ)能元件來(lái)緩沖.同時(shí),三相整流橋輸出的電壓和電流屬直流脈沖電壓和電流,為了減小直流電壓和電流的波動(dòng),直流濾波電路起到對(duì)整流電路的電壓進(jìn)行濾波作用.
3) 通用變頻器直流濾波電路的大容量鋁電解電容,通常是由若干個(gè)電容器串聯(lián)和并聯(lián)構(gòu)成電容器組,以得到所需的耐壓值和容量.另外,因?yàn)殡娊怆娙萜魅萘坑休^大的離散性,這將使它們單個(gè)的所承受的負(fù)荷不相等.因此,電容器要各并聯(lián)一個(gè)阻值等相的均壓電阻,消除離散性的影響,否則電容的壽命會(huì)大大縮短,嚴(yán)重制約變頻器的壽命.
4) 制動(dòng)電路
即能耗制動(dòng),在大慣量的負(fù)載停止時(shí)提供能量泄放回路,在P和PB接制動(dòng)電阻即可.
5) 逆變電路
    逆變電路的作用是在控制電路的作用下,將直流電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換成頻率和電壓都可以任意調(diào)節(jié)的交流電源.逆變電路的輸出就是變頻器的輸出,所以逆變電路是變頻器的核心電路之一,起著非常重要的作用.
最常見(jiàn)的逆變電路結(jié)構(gòu)形式是利用六個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路,有規(guī)律的控制逆變器中功率開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷,可以得到任意頻率的三相交流輸出.
    通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊.智能模塊的內(nèi)部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護(hù)電路及驅(qū)動(dòng)電路.如三菱公司生產(chǎn)的IPMPM50RSA120,富士公司生產(chǎn)的7MBP50RA060,西門(mén)子公司生產(chǎn)的BSM50GD120等,內(nèi)部集成了整流模塊、功率因數(shù)校正電路、IGBT逆變模塊及各種檢測(cè)保護(hù)功能.模塊的典型開(kāi)關(guān)頻率為20KHz,保護(hù)功能有欠電壓、過(guò)電壓、過(guò)熱故障輸出等信號(hào).
逆變電路中都設(shè)置有續(xù)流二極管.續(xù)流二極管的功能是當(dāng)頻率下降時(shí),異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也隨之下降,為異步電動(dòng)機(jī)的再生電能反饋至直流電路提供通道.在逆變過(guò)程中,寄生電感釋放能量提供通道.另外,當(dāng)位于同一橋臂上的兩個(gè)開(kāi)關(guān),同時(shí)處于開(kāi)通狀態(tài)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象,并燒毀換流器件.所以在實(shí)際的通用變頻器中還設(shè)有緩沖電路等各種相應(yīng)的輔助電路,以保證電路的正常工作和在發(fā)生意外情況時(shí),對(duì)換流器件進(jìn)行保護(hù),如SC短路保護(hù)功能.