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通用变频器结构主电路原理图解说

  变频器的分类办法许多,这儿介绍按作业电源的电压等级分类和按内部直流电源的性质分类两种分类办法。

  变频器按作业电源的电压等级分类,有高压和低压两大类别。高压变频器的电压等级有6kV和10kV等几种;低压变频器的电压等级最常运用的是380V,660V和1140V的电压等级在一些较特别的场合也有使用。

  变频器的输入和输出通常是三相沟通电,但也有少数小功率变频器选用单相输入、三相输出的结构方式。

  电压型变频器的电路结构示意图见图1。它的中心直流环节选用大电容器C滤波。电容器在充放电过程中能贮存电场能或开释电场能;从而使直流环节的电压UD比较平稳,内阻较小,相当于电压源,常使用于负载电压改变较大的场合。

  电流型变频器的电路结构示意图见图2。中心直流环节选用电抗器作为储能元件进行滤波,直流电流比较平稳。这种直流环节的滤波元件电感L对直流电路中的沟通纹波会表现出较大的感抗,具有比较好的滤波效果,并有近似电流源的特性,因而将选用这种直流环节的变频器称作电流型变频器。常使用于负载电流改变较大的场合。

  当时常用的变频器多选用“交-直-交”的电路结构,其内部主电路由整流、滤波和逆变几大部分所组成,如图3所示。三相沟通电源从变频器R、S、T端输入,经由二极管D1~D6构成三相整流桥整流成直流电,电压为UD。电容器C1和C2是滤波电容器。6个IGBT管V1~V6构成三相逆变桥,把直流电逆变成频率和电压恣意可调的三相沟通电输送给负载电动机。

  图3电路示意图中运用了两个滤波电容器C1和C2串联,是为了更好的进步其耐压。电容器两头各并联了一个电阻,其间电阻R1与电容器C1并联,电阻R2与电容器C2并联。这两个电阻称作均压电阻。它们的效果是为了让两只电容器上的电压根本持平,避免电容器在作业中损坏。容器制作时,因为资料、工艺技术等原因,不可避免地会使每个电容器制品具有不一样阻值的漏电电阻,这两个不同阻值的漏电电阻呈串联状况,对电压UD分压,这将使每个电容器接受的电压不持平,乃至使接受电压较高的电容器击穿。与电容器并联的电阻R1和R2能够轻松又有用的处理这一问题。均压电阻R1和R2阻值的选取,大大的小于电容器的漏电电阻,较小阻值的均压电阻与较大阻值的漏电电阻并联,并联电阻值根本上取决于较小阻值的均压电阻,这样,只需电阻R1和R2选取相同的阻值,就能确保每个滤波电容器两头电压大致持平,来确保电容器的运转安全。

  在整流桥和滤波电容器之间接有一个电阻R和一对接触器触点KM,也有的变频器是电阻R与一只IGBT管并联,其效果机理是相同的。变频器刚接通电源时,滤波电容器上的电压为0V,而电源电压为380V时的整流电压峰值是537V(380V有用值的倍),这样在接通电源的瞬间将有很大的充电冲击电流,有或许损坏整流二极管;别的,端电压为0的滤波电容器会使整流电压瞬间下降至0V,形成对电源网络的搅扰。未处理以上问题,在整流桥和滤波电容器之间接入一个限流电阻R,可将滤波电容器的充电电流约束在一个答应范围内。可是,假如限流电阻R一直接在电路内,其压降将影响变频器的输出电压,也会下降变频器的电能转化功率,因而,滤波电容器充电结束后,由接触器KM的触点将限流电阻R短接,或许通过控制电路使IGBT导通,均可使限流电阻退出运转。