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主题:变频器原理 ---之安川变频器one[分享]

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一、变频器的组成
变频器,即对电机的频率进行控制的电源设备,其组成如图所示。
http://www.bjzysj.com/imgs/information/bpqyl.jpg
主回路由将商用电源整流并变换为直流的整流部、使被整流后的直流电压和电流平滑的直流中间回路部、以及将直流变换为所需频率的交流的逆变部组成。
注意: 1、将交流变换为直流的正向变换器叫做整流器,将直流变换为交流的逆变换叫做逆变器。作为商品的通用变频器,是指包括整流器部和逆变部在内的整个装置。
      2、变频器由于是将交流变换为直流,因此不管是50Hz 地区还是60Hz 地区,同一机器可在两地区使用。
08-05-23 09:43
二、变频器的原理(由直流变换为交流的方法)
1、单相变频器的原理
下图为单相变频器的交流发生原理。
http://bbs.cechinamag.com/Upload/a065c06b-dfc3-4096-b69d-da61b7957396.jpg
如上图所示,将其假定为直流电源与S1~S4四个开关以及负载(R)相连接的回路。
(1)将开关S1和S4置于ON,S3和S2置于OFF。
(2)若将开关S1和S4置于OFF,S3和S2置于ON,则电流从负载的下方往上流。
这样,单相变频器,可通过开关的交互ON/OFF,将直流变换为交流。
这就是单相变频器的原理。
2、变频器的原理
下图为单三变频器的交流发生原理。
http://bbs.cechinamag.com/Upload/7433db58-b04b-47f1-adf8-81c53309f86d.jpg
http://bbs.cechinamag.com/Upload/3d96ba02-bf74-4b10-9412-8ba94c40c087.jpg
上图为三相交流形成原理。由于是三相,因此开关为6个(S1~S6)。将其以每60°错开,使之依次ON、OFF,这样在U-V、V-W、W-U之间每120°输入错开相位的三相交流电压,即可驱动电机。
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最后修改:2008-6-2 21:32:25
08-06-02 21:31
3、半导体开关
实际的变频器使用半导体开关,而不是机械开关,以实现高速开关。
初期的变频器使用可控硅或晶体管,现在的低噪音型变频器以IGBT(绝缘栅双极晶体管)为主流。
下图为使用半导体开关的晶体管变频器的基本回路。
http://bbs.cechinamag.com/Upload/2008/5/31/9ab1bb3d-eeec-494b-9c5f-afacdf827146.jpg
下图所示为与实际相近的变频器主回路结构。
下面叙述各自的功能。
http://bbs.cechinamag.com/Upload/2008/5/31/a493fad8-4be2-4dbd-9923-c3e5278549a9.jpg
(1)浪涌电压吸收回路
通过抑制从电源侵入变频器的浪涌电压来保护变频器。
(2)整流部
通过二极管将交流变换为直流。变换后的直流电压有脉动
(3)冲击电流抑制回路
接通变频器的电源时,抑制从二极管流向平滑电容器的大电流,保护平滑电容器。
(4)平滑电容器
使整流部形成的有脉动的直流电压平滑,成为平坦的直流。
(5)制动回路
变频器减速时,能量从电机回到变频器,使直流电压上升。该上升的电压流向电阻,避免变频器过电压。
(6)逆变部
通过用晶体管开关直流电压来形成可变频率和可变电压的交流。
缓冲回路有抑制晶体管开关时产生的浪涌电压,保护晶体管的作用。
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08-06-09 16:13
谢谢楼主
08-06-10 14:31
我是来学习的!谢谢LZ 辛苦!
08-06-11 21:16
三、整流部的动作原理
下图所示为整流器部的基本回路。
http://bbs.cechinamag.com/Upload/2008/6/9/bbe38e33-47e8-46dd-a650-cc9815d1d467.jpg
由上图可知,变频器的整流部由以下元件构成。
(1)二极管:D1~D6
(2)滑电容器:C
(3)冲击电流抑制电阻:R
(4)电阻短路用电磁接触器:MC
二极管整流器(电压型PWM方式变频器用)
二极管整流器主要用于PWM变频器。如上图所示,由6个二极管构成。该回路叫做三相整流桥。若电源电压为Vs(V),则三相整流桥的输出电压Ed为,
http://bbs.cechinamag.com/Upload/2008/6/9/63a58b37-5b58-4b37-bf8b-6dba7959fdd1.jpg
实际上,受二极管的正向电压降、整流桥输出侧连接的电容器和负载的影响,Vs=200(V)时,在Ed=260~280(V)左右的范围内变动。
下图所示为直流平滑波形例。
http://bbs.cechinamag.com/Upload/2008/6/9/76faf2ef-0964-4fd1-aea1-f4d12c75e464.jpg
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最后修改:2008-6-14 23:31:05
08-06-14 23:28
四、冲击电流抑制回路
接通电源时的交流输入电流
接通变频器的电源时,为对平滑用电容器充电,将会有大的冲击电流流过。为此,通过下图的电流抑制电阻器抑制冲击电流的峰值。
平滑用电容器充电一结束,电阻短路用接触器等即将电流抑制电阻器的两端短路。
http://bbs.cechinamag.com/Upload/2008/6/22/5560f4c6-bc83-4d53-93ff-291047050c81.jpg
http://bbs.cechinamag.com/Upload/2008/6/22/dfaaaaf5-ac33-4fec-a07c-70a592afe2a6.jpg
注意:若通过电磁接触器(MC)等频繁开关变频器的电源,每次都会有峰值电流流过整流器,缩短二极管的寿命。
另外,还会影响冲击电流抑制回路的开关寿命,因此请1小时左右开关一次。

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最后修改:2008-6-22 0:53:29
08-06-22 00:51
谢谢,收藏慢慢学习
08-06-23 11:24
xiexie 楼主,学习!
08-06-26 11:07
9楼
该帖内容不符合相关规定!
08-06-26 15:05

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