变频器的作用与原理(变频器作用与功能讲解)

2022-08-06 14:31:49 admin 191

随着电子技的发展变频器已经有了很大的变化,但其基本原理并没有发生改变。变频器的主要部分有四个:整流器、中间电路、逆变器、控制电路。

变频器

1)、整流器

通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。它的功能是将工频电源进行整流,经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。网络的作用,是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压,从而避免由此而损坏变频器。当电源电压为三相380V时,整流器件的最大反向电压一般为1200—1600V,最大整流电流为变频器额定电流的两倍。

2)、中间电路

中间电路有三种类型:将整流电压变换成直流电流;使脉动的直流电压变得稳定或平滑,供逆变器使用;将整流后固定的直流电压变换成可变的直流电压。中间电路可看做是一个能量的存储装置,电动机可以通过逆变器从中间电路获得能量。在使用电源逆变器时,中间电路由一个大的电感线圈构成,它只能与可控整流器配合使用。电感线圈将整流器输出的可变电流电压转换成可变的直流电流。电机电压的大小取决于负载的大小。中间电路的滤波器为了减小直流电压和电流的波动,起到对整流电路的输出进行滤波的作用。滤波器的电容和电感使输出电压在给定频率下维持一定,从而得到所需的耐压值和容量。中间电路还能提供如下一些附加功能,根据电路设计决定。

3)、逆变电路

逆变电路的作用是在控制电路的作用下,将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出,所以逆变电路是变频器的核心电路之一,起着非常重要的作用。

最常见的逆变电路结构形式是利用六个功率开关器件(GTR、IGBT、GTO等)组成的三相桥式逆变电路,有规律的控制逆变器中功率开关器件的导通与关断,可以得到任意频率的三相交流输出。

通常的中小容量的变频器主回路器件一般采用集成模块或智能模块。智能模块的内部高度集成了整流模块、逆变模块、各种传感器、保护电路及驱动电路。如三菱公司生产的IPMPM50RSA120,富士公司生产的7MBP50RA060,西门子公司生产的BSM50GD120等,内部集成了整流模块、功率因数校正电路、IGBT逆变模块及各种检测保护功能。模块的典型开关频率为20KHz,保护功能为欠电压、过电压和过热故障时输出故障信号灯。

逆变电路中都设置有续流电路。续流电路的功能是当频率下降时,异步电动机的同步转速也随之下降。为异步电动机的再生电能反馈至直流电路提供通道。在逆变过程中,寄生电感释放能量提供通道。另外,当位于同一桥臂上的两个开关,同时处于开通状态时将会出现短路现象,并烧毁换流器件。所以在实际的通用变频器中还设有缓冲电路等各种相应的辅助电路,以保证电路的正常工作和在发生意外情况时,对换流器件进行保护 .

4)、控制电路

控制电路将信号传送给整流器、中间电路和逆变器,同时它也接收来自这部分的信号。具体被控制的部分取决于各个变频器的设计。


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