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變頻器內部原理圖講解

發布時間:2019-08-05 10:06:34來源:

變頻器內部原理圖講解

一、變頻器開關電源電路

變頻器開關電源主要包括輸入電網濾波器、輸入整流濾波器、變換器、輸出整流濾波器、控制電路、保護電路。我們公司產品開關電源電路如下圖,是由UC3844組成的開關電路:

開關電源主要有以下特點:

1,體積小,重量輕:由于沒有變頻器,所以體積和重量吸有線性電源的20~30%

2,功耗小,效率高:功率晶體管工作在開關狀態,所以晶體管的上功耗小,轉化效率高,一般為60~70%,而線性電源只有30~40%


二、二極管限幅電路

限幅器是一個具有非線性電壓傳輸特性的運放電路。其特點是:當輸入信號電壓在某一范圍時,電路處于線性放大狀態,具有恒定的放大倍數,而超出此范圍,進入非線性區,放大倍數接近于零或很低。在變頻器電路設計中要求也是很高的,要做一個好的變頻器維修技術員,了解它也相當重要。

1、 二極管并聯限幅器電路圖如下所示:

 

2、二極管串聯限幅電路如下圖所示:

 

三、變頻器控制電路組成

如圖1所示,控制電路由以下電路組成:頻率、電壓的運算電路、主電路的電壓、電流檢測電路、電動機的速度檢測電路、將運算電路的控制信號進行放大的驅動電路,以及逆變器和電動機的保護電路。

 

在圖 1點劃線內,無速度檢測電路為開環控制。在控制電路增加了速度檢測電路,即增加速度指令,可以對異步電動機的速度進行控制更精確的閉環控制。
  1)運算電路將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算,決定逆變器的輸出電壓、頻率。
  2)電壓、電流檢測電路
   與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。
  3)驅動電路
   為驅動主電路器件的電路,它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。
  4)I/0輸入輸出電路
   為了變頻器更好人機交互,變頻器具有多種輸入信號的輸入 (比如運行、多段速度運行等)信號,還有各種內部參數的輸出“比如電流、頻率、保護動作驅動等)信號。
  5)速度檢測電路
   以裝在異步電動軸機上的速度檢測器 (TG、PLG等)的信號為速度信號,送入運算回路,根據指令和運算可使電動機按指令速度運轉。
  6)保護電路
   檢測主電路的電壓、電流等,當發生過載或過電壓等異常時,為了防止逆變器和異步電動機損壞,使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。
   逆變器控制電路中的保護電路,可分為逆變器保護和異步電動機保護兩種,保護功能如下


四、變頻器的HCPL-316J特性
  HCPL-316J是由Agilent公司生產的一種IGBT門極驅動光耦合器,其內部集成集電極發射極電壓欠飽和檢測電路及故障狀態反饋電路,為驅動電路的可靠工作提供了保障。其特性為:兼容CMOS/TYL電平;光隔離,故障狀態反饋;開關時間比較大500ns;“軟”IGBT關斷;欠飽和檢測及欠壓鎖定保護;過流保護功能;寬工作電壓范圍(15~30V);用戶可配置自動復位、自動關閉。 DSP與該耦合器結合實現IGBT的驅動,使得IGBT VCE欠飽和檢測結構緊湊,低成本且易于實現,同時滿足了寬范圍的安全與調節需要。
    HCPL-316J保護功能的實現
  HCPL-316J內置豐富的IGBT檢測及保護功能,使驅動電路設計起來更加方便,安全可靠。其中下面詳述欠壓鎖定保護(UVLO) 和過流保護兩種保護功能的工作原理:
(1)IGBT欠壓鎖定保護(UVLO)功能
  在剛剛上電的過程中,芯片供電電壓由0V逐漸上升到比較大值。如果此時芯片有輸出會造成IGBT門極電壓過低,那么它會工作在線性放大區。HCPL316J芯片的欠壓鎖定保護的功能(UVLO)可以解決此問題。當VCC與VE之間的電壓值小于12V時,輸出低電平,以防止IGBT工作在線性工作區造成發熱過多進而燒毀。示意圖詳見圖1中含UVLO部分。
圖1 HCPL-316J內部原理圖
(2)IGBT過流保護功能
  HCPL-316J具有對IGBT的過流保護功能,它通過檢測IGBT的導通壓降來實施保護動作。同樣從圖上可以看出,在其內部有固定的7V電平,在檢測電路工作時,它將檢測到的IGBT C~E極兩端的壓降與內置的7V電平比較,當超過7V時,HCPL-316J芯片輸出低電平關斷IGBT,同時,一個錯誤檢測信號通過片內光耦反饋給輸入側,以便于采取相應的解決措施。在IGBT關斷時,其C~E極兩端的電壓必定是超過7V的,但此時,過流檢測電路失效,HCPL-316J芯片不會報故障信號。實際上,由于二極管的管壓降,在IGBT的C~E 極間電壓不到7V時芯片就采取保護動作。 河南廣潤自動化設備有限公司  專業銷售維修變頻器、鄭州直流調速器維修、鄭州軟啟動器維修、鄭州PLC(可編程序控制器)、 維修電話:0371- 56700815  15515598858    網址:http://m.79194.cn

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