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解析變頻器構成
變頻調速技術是現代電力傳動技術重要發展的方向,隨著電力電子技術的發展方向,隨著電力電子技術的發展,交流變頻技術從理論到實際逐漸走向成熟。變頻器不僅調整平滑,范圍大,效率高,啟動電流小,運行平穩,而且節能效果明顯。因此,交流變頻調速已逐漸取代了過去的傳統滑差調速、變極調速、直流調速等調速系統,越來越廣泛的應用于冶金、紡織、印染、煙機生產線及樓宇、供水等領域。下面天拓四方技術工程師就跟大家一起來探討變頻器的整流電路、平波電路、控制電路、逆變電路等幾個構成部分詳情。
一、整流電路
整流電路的功能是把交流電源轉換成直流電源。整流電路一般都是單獨的一塊整流模塊,但不少整流電路與逆變電路二者合一的模塊如富士7MBI系列。
整流模塊損壞是變頻器常見故障,在靜態中通過萬用表電阻擋正反向的測量來判斷整流模塊是否損壞,當然我們還可以用耐壓表來測試。
有的品牌變頻器整流電路,上半橋為可控硅,下半橋為二極管。如大功率的丹佛斯、臺達等。判斷可控硅好壞的簡易方法,可在控制極加上直流電壓(10V左右)看它正向能否導通。這樣基本大致能判斷出可控硅的好壞。
另外,富士變頻器G9S(P9S)11KW以下的整流模塊的特點為該模塊集中五種功能。整流,預充電可控硅,制動管,電源開關管,熱敏電阻。如CVM40CD120整流模塊引腳及功能的名稱,供同行參考。
整流:R、S、T、A(+) N-(-)
充電可控硅:A1、P1、G+n(觸發)
制動管:DB、N_、G7(觸發) DB1 B+是其續流二極管電源開關管:D8、S8、G8
熱敏電阻:Th1 Th2
G9S(P9S)15Kw~22Kw,整流模塊為(VM100BB160)它的功能除整流外還有預充電可控硅。功率在30kw以上的為整流模塊單一整流功能。功率75kw以上為多組并聯整流模塊。
二、平波電路
平波電路在整流器、整流后的直流電壓中含有電源6倍頻率脈動電壓,此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動,為了抑制電壓波動采用電感和電容吸收脈動電壓(電流),一般通用變頻器電源直流部分對主電路構成器件有余量,省去電感而采用簡單電容濾波平波電路。
對濾波電容進行容量與耐壓的測試,我們還可以觀察電容上的安全閥是否爆開。有沒有漏液現象來判斷的它的好壞。
三、控制電路
現代變頻調速基本系用16位、32位單片機或DSP為控制核心,從而實現全數字化控制。
變頻器是輸出電壓頻率可調的調速裝置。提供控制信號的回路稱為主控制電路,控制電路由以下電路構成: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”。運算電路的控制信號進放大的“驅動電路”以及逆變器和電動機的“保護電路”,但實際使用變頻器時,其維護工作也比較復雜。這里就變頻器控制電路故障報警產生原因提供以下一些處理方法。
四、逆變電路
逆變電路同整流電路相反,逆變電路是將直流電壓變換為所要頻率的交流電壓,以所確定的時間使上橋5個,下橋6個功率開關器件導通和關斷。從而可以在輸出端U、V、W三相上得到相位互相差2/3II的三相交流電壓。
逆變電路通常指的就是IGBT逆變模塊(早期生產的變頻器為GTR等功率模塊)IGBT模塊損壞也是變頻器常見的故障。對于IGBT模塊,我們介紹最簡單的測量方法(專業不是這樣測量)用指針萬用表電阻10K檔表棒去觸發GwEw(黑筆碰Gw,紅筆碰Ew)則P到W可導通。當Gw Ew短路,P到W則關閉,其它各管引腳同理。