2015.1.31中压变频器的结构、部件介绍
变频器的基本组成与工作原理简介
变频器的基本组成与工作原理简介变频器(Inverter)是一种电力电子设备,用于调节电源频率并将直流电源转换为交流电源。
它在各个领域广泛应用,如工业生产、交通运输和家庭电器等。
本文将介绍变频器的基本组成和工作原理。
一、基本组成1. 整流器:变频器的第一部分是整流器,用于将交流电源转换为直流电源。
整流器通常由整流桥和滤波电路组成,整流桥使用四个或六个二极管来将输入的交流电转换为直流电,并通过滤波电路去除电流中的脉动。
2. 逆变器:逆变器是变频器的核心组成部分,用于将直流电源转换为交流电源。
逆变器通常由IGBT(绝缘栅双极性晶体管)或MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)等开关元件控制。
逆变器通过高频脉冲宽度调制(PWM)技术,将直流电源转换为可调节频率和电压的交流电源。
3. 控制电路:控制电路是变频器的智能控制中心,负责监测和调节逆变器的工作状态。
控制电路通常使用微处理器或DSP(数字信号处理器),可以根据实时反馈信号调整逆变器的输出频率和电压。
4. 过载保护:为了保护变频器和被控制设备,变频器还配备了过载保护功能。
当负载过大或电流异常时,变频器会自动切断电源,以避免设备损坏或事故发生。
二、工作原理变频器的工作原理可以分为三个主要阶段:整流、逆变和调节。
首先,在整流阶段,交流电源通过整流器转换为直流电源。
整流器将输入的交流电通过整流桥和滤波电路转换为平稳的直流电,供给逆变器使用。
然后,在逆变阶段,逆变器将直流电源转换为可调频率和电压的交流电源。
逆变器中的开关元件根据控制电路的指令,以高频脉冲的方式控制电流的通断,从而形成模拟正弦波的输出信号。
通过调整开关元件的通断时间和脉冲宽度,逆变器可以产生不同频率和电压的交流电源。
最后,在调节阶段,控制电路对逆变器的输出进行实时监测和调节。
根据输入的指令和反馈信号,控制电路可以自动调整逆变器的输出频率和电压,以满足不同的工作需求。
总结:变频器是电力电子设备中一种常见的装置,可将直流电源转换为可调节频率和电压的交流电源。
变频器结构及工作原理
变频器结构及工作原理引言:随着现代工业的发展,越来越多的机械设备需要实现电机的调速控制。
而变频器作为一种常见的电机调速方案,被广泛应用于各行各业。
本文将介绍变频器的结构及其工作原理。
一、变频器的结构变频器是由多个模块组成的复杂电子装置。
其主要结构包括:整流器、滤波器、逆变器、控制电路和电源。
1. 整流器整流器是将交流电转换为直流电的部分。
在变频器中,通常采用整流器将供电网络中的交流电转换为直流电,并提供给逆变器模块使用。
2. 滤波器滤波器主要用于过滤整流后的直流电,降低其纹波电压,保证逆变器模块正常工作。
常用的滤波器有电解电容滤波器和电感滤波器。
3. 逆变器逆变器是变频器中最重要的模块之一,其功能是将直流电转换为交流电。
逆变器通过控制开关管的导通和截止,来产生不同频率、不同幅值的交流电供电给电机。
4. 控制电路控制电路是变频器中的大脑,负责接收用户输入的指令,对逆变器进行精确的控制。
控制电路通常采用微处理器作为控制核心,通过运算和控制算法实现对逆变器的精确控制。
5. 电源电源模块主要为整个变频器提供电源能量,保证变频器的正常运行。
电源模块通常输入交流电,并通过整流器和滤波器将其转换为直流电供其他模块使用。
二、变频器的工作原理变频器主要基于PWM技术实现电机调速。
其工作原理可以分为以下几个步骤:1. 输入信号处理变频器接收用户输入的调速指令,并经过处理后,转换为数字信号。
通常,用户通过面板或者外部接口输入频率、电流等调速指令。
2. 控制算法运算变频器的控制电路根据用户的输入信号,结合内部预设的控制算法进行运算。
运算结果会被转换为控制逆变器的PWM信号。
3. PWM信号生成控制电路用于生成PWM(脉冲宽度调制)信号,根据算法计算的结果控制开关管的导通和截止,调整逆变器输出的合适频率和幅值。
4. 逆变器输出逆变器根据PWM信号的控制,将直流电转换为特定频率、幅值的交流电。
这样,通过调整PWM信号的频率和幅值,就可以实现对电机的精确调速控制。
变频器基本组成和原理
变频器基本组成和原理变频器,也称为变频电源,是一种将固定频率的电源输入转换为可调频率、可调电压的电源输出的电器设备。
其基本组成包括整流器、中间电路、逆变器和控制器等部分。
1.整流器:整流器是变频器的输入部分,用于将交流电源转换为直流电源。
常见的整流器包括单相整流桥和三相整流桥。
整流器可以通过控制开关元件的导通和截止来调节输出电压大小。
2.中间电路:中间电路是变频器的储能元件,用于平滑整流器输出的直流电压。
常见的中间电路元件有电容和电感等。
电容可以储存电荷并提供电流平滑,而电感则可以储存电能。
3.逆变器:逆变器是变频器的核心部分,用于将中间电路的直流电压转换为可调的交流电压输出。
逆变器通过控制开关元件的开关频率和开关比例来调节输出电压的频率和幅值。
常见的逆变器拓扑有单相全桥逆变器、三相桥臂逆变器等。
4.控制器:控制器是变频器的智能部分,用于对整个变频器系统进行控制。
控制器通过采集反馈信号和计算实时数据来调节变频器的输出参数,如频率、电压和电流等。
控制器可以采用单片机、DSP或FPGA等智能芯片来实现。
变频器的工作原理如下所示:1.输入电源经过整流器转换为直流电源,并经过中间电路进行储能。
2.控制器根据设定参数采集反馈信号,通过计算实时数据得出输出参数的控制值。
3.控制器控制逆变器中的开关元件,根据设定的控制值来调节开关频率和开关比例。
4.逆变器将储存在中间电路中的直流电压转换为可调的交流电压输出。
5.交流电压经过输出滤波器进行滤波,减小谐波和噪声等干扰。
6.最终输出的交流电压根据设定参数调节频率和电压大小,可以用于驱动各种负载,如电动机、压缩机、水泵等。
总结起来,变频器通过以可调频率的交流电源驱动电动机等负载设备,可以实现电机的无级调速,提高能源利用率和控制精度。
其基本组成包括整流器、中间电路、逆变器和控制器等部分,通过控制器对逆变器的开关元件进行控制来实现输出电压的调节。
变频器的部件组成和功能
变频器的部件组成和功能变频器是一种电力调节设备,它可以将交流电源转换为可调节的交流电源,从而实现对电机的调速控制。
变频器由多个部件组成,每个部件都有其独特的功能,下面我们来详细了解一下变频器的部件组成和功能。
1. 整流器整流器是变频器的第一个部件,它的主要功能是将交流电源转换为直流电源。
整流器通常由多个二极管组成,这些二极管可以将交流电源的正半周或负半周转换为直流电源。
整流器的输出电压通常为1.4倍的交流电源电压。
2. 滤波器滤波器是变频器的第二个部件,它的主要功能是将整流器输出的直流电源进行滤波,去除其中的脉动成分,从而得到平滑的直流电源。
滤波器通常由电容器和电感器组成,这些元件可以将直流电源中的脉动成分滤除,从而得到平滑的直流电源。
3. 逆变器逆变器是变频器的核心部件,它的主要功能是将直流电源转换为可调节的交流电源。
逆变器通常由多个晶体管组成,这些晶体管可以将直流电源转换为可调节的交流电源。
逆变器的输出电压和频率可以通过调节晶体管的开关时间和频率来实现。
4. 控制电路控制电路是变频器的控制部件,它的主要功能是控制逆变器的输出电压和频率。
控制电路通常由微处理器和控制电路组成,这些元件可以根据用户的需求来控制逆变器的输出电压和频率。
控制电路还可以实现对电机的保护和故障诊断等功能。
5. 电源电路电源电路是变频器的供电部件,它的主要功能是为整个变频器提供电源。
电源电路通常由变压器、整流器和滤波器组成,这些元件可以将交流电源转换为变频器所需的直流电源。
电源电路还可以实现对变频器的过压、欠压和短路等故障的保护。
6. 散热器散热器是变频器的散热部件,它的主要功能是散热逆变器中产生的热量。
散热器通常由散热片和风扇组成,这些元件可以将逆变器中产生的热量散发出去,从而保证变频器的正常工作。
7. 显示器显示器是变频器的显示部件,它的主要功能是显示变频器的工作状态和参数。
显示器通常由液晶显示屏和控制电路组成,这些元件可以显示变频器的输出电压、输出频率、电流、功率等参数,以及变频器的故障信息和保护状态等信息。
变频器组成结构
变频器组成结构变频器是一种用于改变电机转速和控制电机运行的装置。
它通过变换电源频率和电压,以实现对电机的调速和保护。
变频器由多个组件组成,包括整流器、滤波器、逆变器、控制电路以及保护和监控装置。
1. 整流器整流器是变频器的第一个组成部分,主要用于将交流电源的电流转换为直流电流。
这一过程通常通过整流桥电路实现,其中包括多个二极管或可控硅元件。
整流器的作用是将输入电压稳定在一个合适的水平,并为后续的电路提供直流供电。
2. 滤波器滤波器位于整流器之后,用于过滤掉直流电源中的脉动成分。
这些脉动成分可能会对后续的逆变器和控制电路产生干扰。
滤波器通常采用电感和电容组成的结构,可以消除电源中的高频噪声,使输出电压更加稳定。
3. 逆变器逆变器是变频器的核心部分,负责将直流电源转换为可变频率和可变电压的交流电源。
这一步骤通常通过PWM(脉宽调制)技术来实现,通过控制开关元件的导通和断开时间,来调整输出电压和频率。
逆变器还可以根据控制信号调整电机的转速和扭矩,实现对电机的精确控制。
4. 控制电路控制电路是变频器的灵魂,它接收并处理来自用户的输入信号,通过PWM控制逆变器和电机的运行状态。
控制电路通常包括微处理器和各种传感器,用于检测电机的转速、温度和工作状态,从而实现对电机的精确控制和保护。
5. 保护和监控装置保护和监控装置是变频器中不可或缺的组成部分,它可以监测电机的运行状态,并在发生故障或异常时采取相应的保护措施。
保护和监控装置通常包括过流保护、过压保护、欠压保护、过载保护等功能,以确保电机和变频器的安全运行。
在实际应用中,变频器还可以根据具体需求添加其他辅助电路和功能模块,如电磁兼容滤波器、电容补偿装置、数字通信接口等。
这些组成部分的结合和协调,使得变频器能够在工业和家庭领域广泛应用,实现对电机转速和运行状态的精确控制。
变频器电路板元器件详解
变频器电路板元器件详解变频器电路板是变频器的核心组成部分,负责控制和调节变频器的运行。
本文将详细介绍变频器电路板上的各种元器件,包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、IGBT、光耦和晶振等。
一、电阻电阻是电路板中常用的元件,用于限制电流。
在变频器电路板中,电阻的符号用字母R表示。
根据阻值特性,电阻可分为固定电阻、可调电阻和特种电阻。
根据材料,电阻可分为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻、无感电阻和薄膜电阻等。
根据安装方式,电阻可分为插件电阻和贴片电阻。
根据功能,电阻可分为负载电阻、采样电阻、分流电阻和保护电阻等。
二、电容电容是一种储能元件,具有隔直通交的功能。
在变频器电路板中,电容主要用于滤波、耦合和谐振等。
根据用途,电容可分为振荡电容、校正电容、显像管偏转电容、阻流电容、滤波电容、隔离电容和被偿电容等。
三、电感电感是一种将电能转化为磁能并存储起来的元件。
在变频器电路板中,电感主要用于滤波、耦合和抗干扰等。
根据用途,电感可分为振荡电感、校正电感、显像管偏转电感、阻流电感和滤波电感等。
四、二极管二极管是一种具有单向导电性的电子元件。
在变频器电路板中,二极管主要用于整流和续流等。
当给予正向电压时,二极管导通;当给予反向电压时,二极管截止。
五、三极管三极管是一种电流控制元件,具有放大信号的功能。
在变频器电路板中,三极管主要用于信号放大和处理等。
根据材质,三极管可分为硅管和锗管;根据结构,三极管可分为NPN和PNP型;根据功能,三极管可分为开关管、功率管、达林顿管和光敏管等;根据功率可分为小功率管、中功率管和大功率管;根据工作频率可分为低频管、高频管和超频管;根据结构工艺可分为合金管和平面管;根据安装方式可分为插件三极管和贴片三极管。
六、IGBTIGBT是一种电压控制元件,具有开关速度快和功耗低的特点。
在变频器电路板中,IGBT主要用于高压和大电流的控制。
IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。
简述变频器主电路组成及各部分功能
简述变频器主电路组成及各部分功能变频器主电路是指将市电转变为水平调速电压和控制电压的电路系统,变频器的主电路结构基本可以分为市电保护、接触器、电动机保护及继电器、二极管市电滤波、市电调研及消谐、PWM及方向继电器组、低压电容滤波、重复IC单元、调节部件、温度保护电路、报警监控及IO口和智能控制器组成。
1、市电保护:它也称为主断路器,用于断开或接通变频器与电源的连接,用于设备接入和接出,在停止运转、检修、维护期间断开变频器,防止器件由于突发的低电压、瞬变的电流而损坏。
2、接触器与电动机保护回路:通过控制接触器的开/关将电压引至电动机,使接触器磨损少,控制方便和可靠。
电动机保护回路的设置能有效保证电动机不被限流、限压损坏。
3、二极管市电除湿:用二极管钙市电滤波过滤,使变频器更加稳定,减少电动机上导致的频率脉动,同时还可以延长控制器的使用寿命,提高系统的可靠性。
4、市电调研及消谐:市电调研及消谐的目的是通过调整电压或频率来调整变频器的运行状态,使变频器更加稳定,防止变频器由大电流冲击与频率脉动而损坏。
5、PWM及方向继电器组:它用于控制变频器的变频输出和调速,SoftwarePWM技术可实现更精确地控制,可延长电机的使用寿命,提高整个调速系统的效率。
6、低压电容滤波:可有效抑制变频器产生的脉动和波动,以减少电机的电磁干扰和声噪,延长电机的使用寿命,提高系统的可靠性。
7、重复ic单元:它由重复ic、变压器、功率放大器等组成,用于检测电机的速度和位置,可以实现低速。
一张图看懂变频器内部结构,绝对不吹牛
一张图看懂变频器内部结构,绝对不吹牛
低压变频器一般都是如下图的结构,只是有些品牌是选配的、有些是标配的。
进线端子、整流桥、储能电容、预充电回路、逆变器、电流互感器、出线端子是必配的,必配的东东也是各有各招,但是原理是基本一样的。
然后要实现变频,还需要控制电源、主控制板;一般有控制电源模块或电路,大多数控制电源取自直流母线上,这样做有个好处就是
外网掉电后--还有直流电供电--保存故障记录等参数,同时也可以完成电压检测的作用了,这样失压过压保护也有了。
当然电子元件的发热,特别是主回路的是很严重的,所以散热板、散热风扇也是必须的,所以就有散热风扇控制器--有直接取交流的,也有取直流的,直流的比较多。
既然会发热,测温元件也是有的。
变频器结构与组成
变频器结构与组成变频器是一种用于调节电机运行速度的设备,广泛应用于工业生产和自动化控制系统中。
它可以通过改变电机输入电压和频率来实现对电机转速的精确控制,从而满足不同工况下的运行要求。
本文将介绍变频器的结构和组成部分,以帮助读者更好地了解其工作原理和应用。
一、变频器的结构变频器通常由以下几个主要组成部分构成:1. 整流器:整流器负责将电网交流电转换为直流电,常见的整流器形式有单相整流桥和三相整流桥。
整流器的稳定性和效率对变频器的整体性能有重要影响。
2. 逆变器:逆变器是变频器最核心的部分,主要负责将直流电转换为交流电,并控制输出电压的频率和幅值。
逆变器通常由 IGBT 晶体管组成,其开关频率决定了变频器的响应速度和控制精度。
3. 控制单元:控制单元是变频器的大脑,负责接收来自用户和传感器的反馈信号,并通过内部算法进行处理和决策,实现对变频器的完整控制。
控制单元通常由微处理器和其他电子元件组成,具有较高的计算能力和可编程性。
4. 电源电路:电源电路为变频器提供稳定的工作电压,通常采用直流电源或者通过整流器从交流电网获得。
电源电路的稳定性和抗干扰能力对变频器的可靠性和性能有重要影响。
二、变频器的组成部分根据具体应用需求和不同厂商的设计,变频器的组成部分可能会有所不同。
但是一般来说,一个完整的变频器系统至少包括以下几个基本组件:1. 输入电阻/电容:输入电阻和电容用于对电网电压进行过滤和稳定,保证变频器从电网接收到的电压符合要求。
2. 整流器电路:整流器电路将电网交流电转换为直流电,保证后续的逆变过程具备稳定的直流供电。
3. 逆变器电路:逆变器电路将直流电转换为交流电,并通过控制单元的调节实现对输出频率和幅值的精确控制。
4. 控制单元:控制单元是变频器的核心,包括微处理器、控制模块以及各种输入输出接口。
它负责接收用户设定的运行参数和模式,并通过各种保护和调节算法实现对电机驱动的精确控制。
5. 输出滤波电路:输出滤波电路用于对逆变器输出的脉冲波进行滤波和平滑处理,减少谐波和干扰对电机和其他设备的影响。
(完整版)变频器内部结构
第六章:变频器内部结构
2.I-U转换电路
该电路是模 拟输入电压、 电流、以及模 拟输出指示端 子的转换电路。 该电路出了问 题,会影响这 几路信号的正 常工作。
第六章:变频器内部结构
3.DC/DC电源
这是变频器除 了主电路之外 所有电路的供 电电源。它出 了故障,整个 变频器停止工 作。因为该电 源的输出端是 分组输出,哪 一组出了问题, 影响那一组所 对应的电路。
第六章:变频器内部结构
4.开关器件
1)二极管 二极管是单向导电器件,加正向电
压,导通,相当开关闭合;加 反向电压,截止,相当于开关 断开
第六章:变频器内部结构
2)绝缘栅双极晶体管(IGBT)
①结构及外形
IGBT是MOS和GTR取长补短相结合的产物,具有栅极G、集电极C、 和发射极E的三个引出端。
第六章:变频器内部结构
3.逆变电路
将直流电转换为三相交 流电
图中,VT1—VT6,逆 变管,VD7—VD12, 续流二极管
第六章:变频器内部结构
1)逆变原理 下面分析怎样将一个直流电变为
正弦波的问题。 ①采样原理 PWM技术的理论基础是采样控
制理论中的面积等效控制原理。 即:加在惯性环节上的窄脉冲, 尽管形状不同,只要面积相等, 其作用在惯性环节上的效果相 同(惯性环节就是电感、电 容)。
第六章:变频器内部结构
6.保护电路
是保护逆变 桥过流、过压、 过载等的保护 电路。它由检 测、放大、模 /数转换等电 路组成。该电 路出了故障, 一是误报;二 是失去保护功 能,造成逆变 桥的损坏。
第六章:变频器内部结构
1)电流检测电路 通过检测变频器的输 出电流,进行过流、 过载计算,当判断为 过流、过载,立即封 锁变频器的输出脉冲, 使PWM电路停止工 作。R121为检测电 阻,检测电流为1A。 (检测电流为 100A,R121为
变频器的结构组成讲解
变频器的结构组成讲解变频器的组成一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。
1.整流电路整流电路的功能是把交流电源转换成直流电源。
整流电路一般都是单独的一块整流模块,但不少整流电路与逆变电路二者合一的模块如富士7MBI系列。
整流模块损坏是变频器常见故障,在静态中通过万用表电阻挡正反向的测量来判断整流模块是否损坏,当然我们还可以用电压表来测试。
有的品牌变频器整流电路,上半桥为晶闸管,下半桥为二极管。
如大功率的丹佛斯、台达等变频器。
判断晶闸管好坏的简易方法,可在控制极加上直流电压(10V左右)看它正向能否导通。
这样基本大致能判断出晶闸管的好坏。
2.平波电路平波电路在整流器、整流后的直流电压中含有电源6倍频率脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动,为了抑制电压波动采用电感和电容吸收脉动电压(电流),一般通用变频器电源的直流部分对主电路而言有余量,故省去电感而采用简单电容滤波平波电路。
对滤波电容进行容量与耐压的测试,我们还可以观察电容上的安全阀是否爆开。
有没有漏液现象来判断的它的好坏。
3.控制电路现在变频调速器基本系用16位、32位单片机或DSP为控制核心,从而实现全数字化控制。
变频器是输出电压和频率可调的调速装置。
提供控制信号的回路称为主控制电路,控制电路由以下电路构成:频率、电压的运算电路,主电路的电压、电流检测电路,电动机的速度检测电路。
运算电路的控制信号送至驱动电路以及逆变器和电动机的保护电路,但实际使用变频器时,其维护工作也比较复杂。
这里就变频器控制电路故障报警产生原因提供以下一些处理方法。
常用变频器在使用中,是否能满足传动系统要求,变频器参数设置尤为重要。
设置不正确会导致变频器报警而不能正常工作。
变频器的构造及工作原理
变频器的构造及工作原理变频器是一种电力电子设备,用于控制交流电动机的转速和输出功率。
它通过改变输入电源的频率和电压来实现对电动机的精确控制。
本文将介绍变频器的构造和工作原理。
一、变频器的构造变频器由电源模块、整流模块、中间直流环节、逆变模块、控制模块和输出滤波器等主要组成部分构成。
1.电源模块:负责提供变频器所需的电能,将电网交流电转换为直流电,并为后续的整流模块和逆变模块提供电力支持。
2.整流模块:将电源模块输出的直流电进行整流,得到电压稳定的直流电。
3.中间直流环节:由电容器组成的直流电容器大容量滤波电路,用于平滑整流模块输出的直流电。
4.逆变模块:将直流电转换为交流电,通过控制逆变器开关管的导通和断开以改变输出电压和频率。
5.控制模块:负责控制整个变频器的工作,包括对电机转速、电压、电流、输出功率等参数的调节和保护功能。
6.输出滤波器:用于滤除逆变模块输出的交流电中的高次谐波成分,提供负载所需的电能。
二、变频器的工作原理变频器的工作原理主要包括三个过程:整流过程、逆变过程和控制过程。
1.整流过程:交流电源经过电源模块的处理,转换为直流电,然后经过整流模块进行整流,产生电压稳定的直流电。
2.逆变过程:直流电经过中间直流环节的滤波处理后,送入逆变模块。
逆变模块通过控制逆变器开关管的导通和断开,将直流电转换为交流电,并且可以根据需要改变输出的电压和频率。
3.控制过程:控制模块负责对整个变频器系统进行监测和调节。
它通过采集电机的转速、电流、电压等参数,将其与用户设定的目标值进行比较,然后通过控制逆变模块来调整输出的电压和频率,实现对电动机的精密控制。
总结起来,变频器的工作原理是将输入的交流电转换为直流电,然后再将直流电转换为交流电,并通过控制模块中的逆变器来调节输出的电压和频率,从而实现对电动机的应有控制。
在实际应用中,变频器广泛用于各种需要调速和控制的交流电动机驱动系统,如风机、泵、压缩机等。
通过改变变频器输出的电压和频率,灵活调整电动机的转速和输出功率,可以实现节能降耗、提高系统效率和精确控制的目的,具有重要的应用价值。
图文并茂带你了解变频器的内部结构
图文并茂带你了解变频器的内部结构
开放式结构变频器
这是一台开放式结构变频器,内部就是这么简单,加个外壳就是经常看到的变频器模样了.
变频器主要由整流、滤波、逆变、电源、控制、保护等几部分组成,
整流部分用的元件是整流桥,其实就是由6个二极管组成的三相整流电路。
小功率的变频器整流、逆变、制动单元是集成在一个模块上面,如下图所示。
这是变频器内部最重要也是最昂贵的部件,如果这个元件损坏了,变频器基本报废。
英飞凌整流逆变模块
大功率的变频器整流和逆变模块是分开的。
下图是整流模块。
整流桥模块
滤波电容
逆变部分是由六个IGBT 组成,像下图这样的IGBT模块,里面包含了两个IGBT管,变频器一般由三个这样的模块来组成逆变回路。
IGBT模块
IGBT模块
看完了主回路,再看看控制回路组成吧。
集控制和驱动一体的变频器电路板
当然,市场上变频器种类繁多,但是万变不离其宗,进口品牌各种控制和保护功能均比较完善,其电路也是比我们展示的电路复杂,主回路部分大同小异,区别主要在控制和保护部分。
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变频器的部件组成和功能
变频器的部件组成和功能一、引言变频器是一种能够将电源输入的交流电转换为可以控制电机运行的直流电的设备。
在工业自动化领域中,变频器被广泛应用于各种类型的机械设备中,如风机、泵、压缩机等。
本文将介绍变频器的部件组成和功能。
二、变频器的部件组成1.整流桥整流桥是变频器内部最基本的部件之一,其主要作用是将输入交流电转换为直流电。
整流桥通常由4个二极管组成,这些二极管会依次导通和截止,以将交流电转换为直流电。
2.滤波器滤波器是一个重要的部件,它主要用于过滤整流后产生的脉冲信号,并使其变得更加平稳。
滤波器通常由电容器和电感线圈组成。
这些元件可以有效地过滤掉高频噪声,并确保输出信号质量稳定。
3.逆变桥逆变桥是一个关键性的部件,其主要作用是将直流信号转换为交流信号。
逆变桥通常由4个开关管组成,这些开关管会依次导通和截止,以产生不同频率的交流信号。
4.控制电路控制电路是变频器中最复杂的部件之一,其主要作用是控制逆变桥中开关管的导通和截止。
控制电路通常由微处理器、模拟电路和数字信号处理器等多个组成部分构成。
5.功率放大器功率放大器是变频器中最重要的部件之一,其主要作用是将低功率的控制信号转换为高功率的驱动信号。
功率放大器通常由晶体管或MOSFET等半导体元件构成。
6.反馈回路反馈回路是变频器中一个非常重要的部件,其主要作用是监测输出电压和输出电流,并将这些信息反馈给控制电路。
通过反馈回路,控制电路可以调整逆变桥中开关管的导通和截止时间,从而实现对输出信号频率和幅度的精确控制。
三、变频器的功能1.调速功能调速功能是变频器最基本的功能之一,它可以通过改变输出信号的频率来实现对驱动设备转速的精确控制。
通过调整输出信号频率,可以实现设备在不同负载下运行时的稳定性和效率。
2.节能功能节能功能是变频器的一个重要功能,它可以通过调整设备的转速来实现节能效果。
当设备负载较轻时,变频器可以降低输出信号的频率和电压,从而降低设备的功耗。
变频器结构及工作原理
变频器结构及工作原理
引言
变频器是一种用于调节电机转速的设备,广泛应用于工业生产和家庭电器中。
本文将介绍变频器的结构和工作原理,帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、变频器结构
变频器主要由以下几个部分组成:
1. 输入电源模块:负责接收外部电源输入,并将其转换为适合变频器工作的电压和频率。
2. 整流器:将输入电源中的交流电转换为直流电,为变频器后续工作提供稳定的电源。
3. 滤波器:对整流器输出的直流电进行滤波处理,消除其可能存在的干扰和噪声。
4. 逆变器:将直流电转换为可调频率的交流电,通过调节输出频率来实现对电机转速的控制。
5. 控制器:负责监测和控制变频器的工作状态,接收外部指令
并进行相应的调节,保证系统的稳定运行。
6. 电机驱动模块:将控制器输出的信号转换为适合电动机驱动
的电流和电压,在保证电机正常运行的同时,提供良好的驱动效果。
二、变频器工作原理
变频器通过改变输入电源的频率和电压,来控制电机的转速和
运行方式。
其工作原理可分为以下几个步骤:
1. 输入电源经过整流器转换为直流电,然后经过滤波器进行滤
波处理,得到稳定的直流电源。
2. 控制器读取外部指令,并根据指令的要求,通过调节逆变器
的工作频率来进行电机的控制。
控制器根据输入的转速指令和反馈
信号,计算出逆变器所需的频率和电压。
3. 逆变器将直流电转换为交流电,并通过调节频率和电压来控
制电机的转速。
逆变器工作频率的调节通过改变信号的占空比实现,电压的调节通过调整逆变器的输出电压来实现。
变频器中应用主要元件的功能说明,让你更方便的了解变频器
变频器中应用主要元件的功能说明,让你更方便的了解变频器1、变频器硬件结构2、变频器主要元器件说明(1)压敏电阻:当电压较时压敏电阻会短路,可进线开关顶跳。
防止高电压进入到整流桥,有效保护整流桥。
(2)Y电容:滤掉电源的高次谐波。
(3)整流模块:将三相交流电整流成直流电,输入电压380VAC,输出直流514~537VDC。
(4)滤波器:滤波电容能承受电压400多V,但直流后的电压是500多V,所以一般用两组电解电容,R2和R3为均压电阻,主要考虑电解电容的的离散性很大,每个电容之间的电容量差值很大,一般差20%都是合格的,这样在充电时每个电容的电压不一致,所以加均压电阻,是电容两端电压保持一致。
(5)充电电阻:R1,通过充电电阻给滤波电容充电,当电压达到500多伏后将充电电阻通过直流接触器短掉,主要考虑在开始合闸时电容相当于短路,会把整流电路烧掉。
(6)制动单元与制动电阻:考虑到电机处于发电状态,通过二极管整流成直流,电压持续升高,变频器容易过压保护,所以,加制动单元和制动电阻,当检测到电压700V左右时,使IGBT接通,把电机发电的能量消耗在制动电阻上.制动电阻选择换算公式如下所示:(7)逆变单元:一般都是IGBT,是变频器的核心部件,其实IGBT相当于是一个开关,开关频率很高2KHz~20KHZ(载波频率),耐高压(1200V),电压型驱动,驱动电压15~20VDC,驱动电流10mA~16mA。
IGBT模块具有很强的温度敏感性,随着外壳温度的上升,通过IGBT模块的有效电流明显下降。
所以要保证变频器的散热。
(8)CT:电流互感器,用于检测输出电流保护IGBT、变频器控制、保护电机等功能。
功率模块检测方法:同万用表二极管档。
按如下表来检测:电气知识和经验是用来分享的,希望通过本文的介绍能对你的工作和学习有帮助。
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变频器的组成,变频器由哪几部分组成?各部分分作用是什么?
变频器的组成,变频器由哪几部分组成?各部分分作用是什么?变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备。
其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。
对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。
1. 整流器,它与单相或三相交流电源相连接,产生脉动的直流电压。
2. 中间电路,有以下三种作用:a. 使脉动的直流电压变得稳定或平滑,供逆变器使用。
b. 通过开关电源为各个控制线路供电。
c. 可以配置滤波或制动装置以提高变频器性能。
3. 逆变器,将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。
4. 控制电路,它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些部分的信号。
其主要组成部分是:输出驱动电路、操作控制电路。
主要功能是:a. 利用信号来开关逆变器的半导体器件。
b. 提供操作变频器的各种控制信号。
c. 监视变频器的工作状态,提供保护功能。
一、变频器的组成- -简介变频器,英文名称为Variable-frequency Drive,简写为VFD,是利用变频技术和微电子技术,通过改变电机工作电源的频率方式来控制交流电动机的一种电力控制设备。
其具有操作器键盘给定、接点信号给定、模拟信号给定、脉冲信号给定和通讯方式给定等多种频率给定方式,利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率,可完成交流异步电机的软起动、能源节约、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等多种功能。
随着工业自动化程度的不断提高,变频器目前也得到了非常广泛的应用。
二、变频器的组成一变频器主要由整流单元、高容量电容、逆变器和控制器四部分构成。
整流单元主要用于将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容主要用于存储转换后的电能。
变频器的外形结构与操作面板
变频器的外形结构与操作面板
要学会使用变频器,首先要了解变频器的外形结构以及操作面板。
在变频器的操作方式中,最常用的方式鱿是通过面板对变频器进行各种操作。
一、变频器的外形与结构
1、变频器的正面与背面
2、变频器的各部件与结构
二、操作面板
1、操作面板介绍
变频器上安装有操作面板,操作面板上有按钮、显示屏和指示灯,通过观察显示屏和指示灯,就可以对变颇器进行各种控制和功能设置,具体如下图所示。
2、操作面板的使用
对变频器进行某项操作,首先要在摄作面板上切换至相应的模式,在操作面板上可以进行5种监控模式的切换,分别是RUN、FWD、LOC、HZ、A、V,如下图所示。
其中RUN是运行,FWD是正反转,LOC是控制模式,HZ是频率,A是电流,V是电压。
三、操作流程
1、变频器有3级菜单,分别是功能码组号(一级菜单),功能码标号(二级菜单),功能码设定值(三级菜单)
2、例如将参数P1.01从00.00HZ更改设定为01.05HZ
1)、在停机状态下,按下设置键,显示P0,再按下“▲”键,显示P1
2)、按下确认键,显示P1.00,再按下“▲”键,显示P1.01
3)、按下确认键,显示00.00,“▲”或“▼”键可以改将数值修改为01.05
4)、按下确认键,显示P1.02,按下设置键,显示P1
5)、按下设置键,显示50.00,参数更改完毕。
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IGBT6路驱动信号
控制信号线
来自控制 板
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变频器控制回路结构及元件
(d)CPU主控板:是变频器的控制核心,进行变频控制,通讯服务及各种保护(欠 压,过流等)。
电源板接口
I/O板 接口
显示板接口
核心控制芯片: DSP 热保护信号 线插头 频率模拟设定 端子接口 485通讯插头 起停控制线 接地保护信 号线插头
驱动芯片
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变频器控制回路结构及元件
二、信号检测单元
此部分由电流霍尔及采样电阻板组成。 (a)电流霍尔:将采集的电流信号传给I/O。
三相电流检测霍尔线
三相电流检测霍尔
电源板上电流霍尔检测线插头
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变频器控制回路结构及元件
(b)采样电阻板:将采集的直流母线电压信号及三相输出信号传给霍尔板。
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变频器主回路结构及元件
七、逆变单元
由IGBT组成的三相逆变 桥,将直流电逆变为频率、
电压可调的三相交流电。
图中两侧6个IGBT为逆变开 关元件,中间3个IGBT作为 中点电压自动嵌位功能的嵌 位二极管使用。
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变频器主回路结构及元件
核心器件品牌:
IGBT:英飞凌 (FF200R33KF2C 200A/3300V/2U FF400R33KF2C 400A/3300V/2U ) Infineon是全球最大的功率半导体厂 商。其第三代IGBT采用了最先进的沟槽 栅+电场终止层技术。器件饱和压降低, 开关损耗小,开关频率可达3KHz ,具 有更大的正反偏矩型安全工作区。具有 特别高的坚固性,即耐受电流过载、电 压过冲等应力而不被损坏的能力。
正电位检测点
负电位检测点
检测直流母线的正 负两个电位
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变频器控制回路结构及元件
3根套白色高压管线为接地检 测线 检测变频器三相输出
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变频器控制回路结构及元件
三、变频器控制总成
变频器控制回路的核心 为S7-200。变频器的启停命 令、运行状态及各种需要外 传的变频器数据均由S7-200 对主控板控制及读取,并传 至外接的控制系统。
变频器的载波频率为1.7KHz,远小 于IGBT的开关频率上限3KHz。
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变频器主回路结构及元件
八、输出滤波单元
输出滤波单元由输出电抗 器和正弦滤波器组成。 其作用为滤除变频器输出 的高次谐波,降低dv/dt。具 有适应长电缆输出要求,保 护电缆绝缘,延长电泵寿命 的优点。
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变频器主回路结构及元件
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常用柜体型号及尺寸
2600V/75A无滤波器标准型 及2600V/100A标准型 2600V/75A有滤波器紧凑型
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变频器外部结构
我们的产品具有指示、 显示、模拟输入、按钮、 记录仪等完备的外部控 制和状态显示器件,并 具有相当高的防护等级。 状态指示灯 频率调整旋钮 电压表
显示板
撞击器标志
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变频器主回路结构及元件
三、输入滤波单元
变频器中使用输入滤波电抗器, 其作用为: 1.抑制变频器产生的高次谐波,减少其 对电网的污染,防止其他在同一电网下 的用电设备受到干扰。 2.在电网中谐波频率过高、谐波含量过 大的情况下,滤除电网中的高次谐波, 保护变频器,防止变频器发出误报警动 作。
五、充电单元
由充电接触器和充电电阻组成。 1.开始充电时,电容器电压为0,充电 接触器处于断开状态。此时电流通过 充电电阻对直流单元进行充电,防止 起始充电时的大电流对电容器造成损 害。 2.当充电一定时间后,线路板检测到电 容器电压达到一定值时,发出命令使 充电接触器闭合,将充电电阻短接。 此时电流通过充电接触器对直流单元 进行充电。
充电电阻
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变频器主回路结构及元件
充电电阻 充电接触器 充电电阻
整流器 电容器 充电接触器
充电电阻
充电电阻
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变频器主回路结构及元件
六、直流单元
直流单元由直流电容、均压 电阻及电容铜排组成。
直流电容:平滑直流电 压,吸收直流中的低频 谐波,为逆变单元提供 直流电源。 均压电阻:在变频器运 行时平均各电容间的电 压;在变频器停止时给 电容放电。 电容铜排:连接各个电 容,将直流单元的正、 负、零三个电位与逆变 单元相连。
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变频器控制回路结构及元件
核心器件品牌:
DSP:德州仪器(TMS320F240 ) 我公司自主研发的控制板采用美国德州仪器公 司生产的高速数字信号处理器。TI公司是目前世界 上最有影响力的DSP芯片供应商。它生产的DSP 芯片具有功耗小、性能 高、运算速度快、数据 和程序存储量大,AD 采样和处理精度更高、 更精确的技术特点。
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变频器主回路结构及元件
风机
整个三相全桥整流单元由 两个完整的整流模块组成。 模块的管芯封装及散热器组 成均为厂家按照无风机自然散 热的方式设计。 为了更加保证整个整流单 元的长期、可靠运行。我们在 整流模块的参数选择时留出了 较大的余量并且增加了风机进 行强制风冷。
整流模块
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变频器主回路结构及元件
DSP
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变频器控制回路结构及元件
(e)IGBT驱动板: 根据变压器、光耦隔离原理实现驱动信号的隔离和对驱动信号检测的反馈有效地保护 了逆变模块。
I/O板输出的 驱动信号线
驱动信号的隔 离输出,分别 进入IGBT模块 的两个单元
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变频器控制回路结构及元件
核心器件品牌:
驱动器:瑞士CONCEPT (2SD315AI-33 通道与功率2*3W ) 我公司选用的2SD315AI-33驱动模块 适用于3300V IGBT,具有良好的短路和过 载保护、具有很高的门极电流、隔离电 压达4000V以上、开关频率DC大于 100KHz、具有很高的DV/DT稳定性、具 有很长的使用寿命。
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变频器控制回路结构及元件
(a)霍尔接地保护板: 1)检测母线电压反馈给控制芯片构成闭环控制系统实现中性点自动调整。 2)检测是否有对地短路现象,系统对其加以保护。
采样电阻板 单相接地检 测 采样电阻板直 流电压检测
接地保护 电路
电压霍尔: 检测直流母 线电压
连接电源板与主控板 的接地检测信号线与 电源线插头
正弦波滤波器,采 用EACO薄膜电容
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变频器主回路结构及元件
正弦波滤波器,采 用EACO薄膜电容
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变频器控制回路结构及元件
一、控制板单元
由CPU板、I/O板、驱动 板、接口板、操作键盘组成。 控制各单元的协调运行;采 集、显示各单元的运行状态 和数据;设定、显示系统的 运行参数。 控制器采用高速数字处 理器DSP。
背面:电解电容
正面:电容铜排
&均压电阻
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变频器主回路结构及元件
薄膜电容
均压电阻
电容铜排
核心器件品牌:
电解电容:EPCOS (DC400V、10000μF ) 电容的电力损耗由于ESR引起的,其发生在铝电解电容器每次 充电和放电时间,反过来又导致元件加热。 EPCOS电容有较小的 ESR可以保持较低的自热效应 。 薄膜电容:EACO (DC1900V、600μF ) EACO薄膜电容具有低损耗,可自愈等特点。
连接电源板的主电电 压检测信号线插头
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变频器控制回路结构及元件
(b)电源板:对整个控制单元供电
主电输入为线路 板供电 来自霍尔板对 母线电压进行 检测
输出霍尔电 流的检测
接地 保护 检测 电源 线
为其他板子提供直 流电源
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变频器控制回路结构及元件
(c)I/O驱动板:对从DSP输出的驱动信号进行进一步的调理, 并且能够检测到驱动信 号是否正常,确保输出的驱动信号稳定。
操作按钮
2600V/75A 有滤波器紧凑型 宽:750mm 深:600mm 高:2300mm
电流记录仪
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变频器的整体结构
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变频器主回路结构及元件
一、输入、输出端子板
三相电源输出
三相电源输入
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变频器主回路结构及元件
端子板防护屏
要拆接输入、输出电缆时,可直 接将端子防护屏向上提出卡槽。
S7-200
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变频器控制回路结构及元件
各空气开关
S7-200上扩展 的DP通讯模块
I/O板用15V电 源
预留扩展位置
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变频器控制回路结构及元件
各控制继电器
接线端子
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变频器主回路结构及元件
四、整流单元
由高压二极管组成的三相全桥整流单 元,将三相交流电变为直流电。
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变频器主回路结构及元件
整流器中 的二极管
核心器件品牌 整流器:株洲时代(整流桥 ZP9-500A/8000V ) 株洲南车时代集团长期从事大功率半导体器件的研发、 制造。其产品广泛应用于机车牵引及传动等各种轨道交通 方面。产品可靠性远高于普通工业用二极管。
中压变频器的结构、部件介绍
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目
录
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常用柜体型号及尺寸 变频器外部结构 变频器的整体结构 变频器主回路结构及元件 变频器控制回路结构及元件
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常用柜体型号及尺寸
海油平台常用柜体型号及尺寸如下:
注:上表所注柜体尺寸均为标准柜体尺寸,非常规情况下柜体尺寸
可根据用户特殊需求而更改。
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变频器主回路结构及元件
二、隔离开关及熔断器
隔离开关为主回路供电的输入开关,控制变频器的主电输入。
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变频器主回路结构及元件