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變頻器結構及工作原理.doc

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?交—直—交電壓型變頻器主電路結構及工作原理應用最廣泛的交—直—交電壓型變頻器主電路電路圖見下頁。一、整流電路(交——直)整流器是變頻器中用來將交流變成直流的部分,它由整流單元、濾波電路、開啟電路、吸收回路組成。1、整流單元(VD1—VD6)圖中整流單元由VD1—VD6組成三相橋式整流電路(不可控),其作用是將三相工頻380V的交流電整流成直流電,直流平均電壓值Ud可用下式表示: Ud = 1.35UL = 2.34U2 = 513VDC 式中, UL為電源的線電壓;U2 為電源的相電壓2、濾波電容(C1、C2)圖中電解電容C1、C2,其作用是對整流輸出電壓進行濾波。C1、C2是大容量的電容器,是電壓型變頻器的主要標志,對電流型變頻器來說濾波元件是電感。3、開啟電流吸收回路(RL、K)在電壓型變頻器的二極管整流電路中,由于在電源接通時,串聯電解電容C1、C2中將有一個很大的充電電流,該電流有可能燒壞二極管,容量較大時還可能形成對電網的干擾,影響同一電源系統的其它裝置正常工作,所以在電路中加裝了由RL、K組成的限流回路。剛開機時,RL串入電路,限制C1、C2的充電電流,充電到一定的程度后K閉合將其切除。。二、逆變部分(直——交)逆變部分的基本作用是將直流變成交流,是變頻器的核心部分。1、逆變橋(V1—V6)上圖中,由V1—V6組成了三相逆變橋,V導通時相當于開關接通,V截止時相當于開關斷開?,F常用的逆變管有絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、大功率晶體管(GTR)等。2、反饋續流二極管(VD7—VD12)反饋續流二極管VD7—VD12功能有以下幾點:1)由于電動機是一種感性負載,工作時其無功電流返回直流電源需要VD7—VD12提供續流通道;2)降速時電動機處于再生制動狀態,VD7—VD12為再生電流提供反饋回直流的通路;3)逆變時V1—V6快速高頻率地交替切換,同一橋臂的兩管交替地工作在導通和截止狀態,在切換的過程中,也需要給線路的分布電感提供釋放能量通道。3、緩沖電路(R01—R06、VD01—VD06、C01—C06)逆變管V1—V6每次由導通狀態切換成截止狀態的關斷瞬間,集電極和發射極(即c、e)之間的電壓Uce極快地由0V升至直流電壓值UD,過高的電壓增長率會導致逆變管損壞,C01—C06的作用就是減小電壓增長率;V1—V6每次由截止狀態切換到導通狀態瞬間,C01—C06上所充的電壓將向V1—V6放電。該放電電流的初始值是很大的,R01—R06的作用就是減小C01—C06的放電電流,VD01—VD06接入后,在V1—V6的關斷過程中,使R01—R06不起作用;而在V1—V6的接通過程中,又迫使C01—C06的放電電流流經R01—R06。三、制動電路1、制動電阻(RB)變頻調速在降速時處于再生制動狀態,電動機回饋的能量到達直流電路,會使直流電壓上升,這是很危險的。需要將這部分能量消耗掉,電路中制動電阻RB,就是用于消耗該部分能量。2、制動單元(VB)制動單元由大功率晶體管(或IGBT等)VB及采樣、比較和驅動電路構成,其功能是為放電電流流過RB提供通道。
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