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变频器主电路工作原理


   &nbs往复提升输送机p;  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 。 因此  ,熟悉主体电路的结构  ,透彻了解各部分的原理  ,具有十分重要的意义 。
一、     &nb电振给料机sp; 交直变换
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)交流电变换成平辊式破碎机稳的直流电 。 由于整流后的直流电压较高  ,且不允许再降低  ,因此  ,在电路结构上具有特殊性 。
立式振动电机1、波整流电路
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制沙机械的整流二极管或二极管模块  ,如图中的VD1~VD6所示 。
当三相线电压为380V时  ,整流大型圆振动筛后的峰值电压为537V  ,平均电压为515V 。
2、滤波轻型直线筛及限流电路
(1)滤波电路  ,即图中的CF1和CF2 。 由于受到电解电容的电容量和耐压能力的限制  ,滤圆形振动筛波电必一·运动(B-Sports)官方网站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的电容量常不能完全相等 。 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旁备并联一个阻值相等的均压电阻立式复合破碎机RC1和RC2 。
(2)限流电路  ,即图粮食输送机中  ,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 。
限流电阻RL的作用是:变频器在接入电源之前  ,滤波电容CF上的直流电压UD喂料机=0 。 因此  ,当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桥流向滤波电容  ,使整流桥可能因此而爱到损坏 。 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就是为了削弱该冲击电流而串接在整流桥和滤波电容之间的 。
短路开关SL的作用是:限流电阻RL如常期接在电路内  ,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  ,激振器把RL切出电路 。 SL大多由晶闸管构成  ,在容量较小的变频器中  ,也常由接解器或继电器的触点构成 。
3标准筛、电源指示
电源指示灯HL除了对辊粉碎机表示电源是否接通外  ,还有一个十分重要的功能  ,即在变频繁器切断电源后  ,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  ,如不放完  ,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也具有提制沙设备示保护的作用 。
二、       直交变换
1、三相逆变桥电路
逆变桥电路的功能是把直流电转换成三相交流电  ,其工作原理在绪论中已经说明 。
逆变桥电路由图中的开关器件V1~VD6构成 。 目前中小容量的变频器中  ,开关器件大部分使用IGBT管 。
2、续流电路
由图中的VD7~VD12构成 。 其功能是:
(1)    为电动机绕组的无功电流返回直流电路时提供通路 。
(2)    当频率下降从而同步转速下降时  ,为电动机的再生电能反馈至直流电路提供通路 。
(3)    为电路的寄生电感在逆变过程中释放能量提供通路 。
3、缓冲电路(R01~R06、C01~C06、VD01~VD06)
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  ,图2-27所示是比较典型的一种 。 各元件的功能如下:
(1)      电容C01~C06 。 逆变管V1~V6每次由导通状态转换成截止状态的过程中  ,集电极(C极)和发射极(E极)之间的电压UCE将极为迅速地由近乎0V上升至直流电压值UD 。 在此过程中  ,电压增长率是很高的  ,将容易导致逆变管损坏 。 C01~C06的功能便是减小V1~V6在关断时的电压增长率 。
(2)      电阻R01~R06 。 V1~V6每次由截止状态转换为导通状态时  ,C01~C06上所充的电压(等于UD)将向V1~V6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V1~V6损坏 。 电阻R01~R06就是用来限制C01~C06对V1~V6的关断过程中  ,使R01~R06不起作用 。
三、       能耗制动电路
1、耗制动电路的作用
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π(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图中的续流二极管(VD7~VD12)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  ,称为“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 。
2、能耗电路的构成
能耗电路由制动电阻RB和制动单元BV构成  ,如图所示 。
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  ,当真流回路的电压UD超过规定的限值时  ,VB导通  ,使直流回必一·运动(B-Sports)官方网站过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 。
四、       主电路
将上述各部分电路汇总后成为主电路  ,如图所示 。 

 

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