变频器电路结构及基本电路分析

合集下载

变频器的控制电路及几种常见故障分析

变频器的控制电路及几种常见故障分析变频器的控制电路及几种常见故障分析1、引言随着变频器在工业生产中日益广泛的应用，了解变频器的结构，主要器件的电气特性和一些常用参数的作用及其常见故障对于实际工作越来越重要。

2、变频器控制电路给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的网络，称为控制回路，控制电路由频率，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，将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路，以及逆变器和电动机的保护电路等组成。

无速度检测电路为开环控；在控制电路增加了速度检测电路，即增加速度指令，可以对异步电动机的速度进行更精确的闭环控制。

（1）运算电路将外部的速度，转矩等指令同检测电路的电流，电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。

（2）电压、电流检测电路为与主回路电位隔离检测电压，电流等。

（3）驱动电路为驱动主电路器件的电路，它与控制电路隔离，控制主电路器件的导通与关断。

（4）I/O电路使变频更好地人机交互，其具有多信号（比如运行多段速度运行等）的输入，还有各种内部参数（比如电流，频率，保护动作驱动等）的输入。

（5）速度检测电路将装在异步电动机轴上的速度检测器（TG、PLG等）的信号设为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。

（6）保护电路检测主电路的电压、电流等。

当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压，电流值。

逆变器控制电路中的保护电路，可分为逆变器保护和异步电动机保护两种，保护功能如下：（1）逆变器保护①瞬时过电流保护，用于逆变电流负载侧短路等，流过逆变电器回件的电流达到异常值（超过容许值）时，瞬时停止逆变器运转，切断电流，变流器的输出电流达到异常值，也得同样停止逆变器运转。

②过载保护，逆变器输出电流超过额定值，且持续流通超过规定时间，为防止逆变器器件、电线等损坏，要停止运转，恰当的保护需要反时限特性，采用热继电器或电子热保护，过载是由于负载的GD2（惯性）过大或因负载过大使电动机堵转而产生。

变频器基本原理图讲解

变频器基本原理图讲解
变频器是一种电力变换装置，可以将交流电源转换成可调频率和可调幅度的交流电信号。

它主要由整流电路、滤波电路、逆变电路和控制电路等组成。

下面我们来逐步分析变频器的基本原理图。

整流电路是变频器的第一个部分，它将交流电源转换成直流电。

整流电路一般由二极管桥或者可控硅等元件组成。

经过整流电路后，电流只能在一个方向上流动。

滤波电路是整流电路输出的直流电进行滤波处理的部分。

它主要由电容器和电感器组成，能使电流平滑、波动小。

滤波电路的作用是减小直流电中的脉动，使得直流电更加稳定。

逆变电路是变频器的核心部分，它将经过滤波处理后的直流电再次转换成交流电。

逆变电路一般由晶闸管、中间频率变压器等元件组成。

通过控制逆变电路的工作方式和频率，可以实现交流电频率的调整。

控制电路是变频器的控制部分，它根据输入的控制信号，实现对整个变频器的控制和调节。

控制电路一般由微处理器、模拟电路等组成。

通过调整控制电路的参数，可以实现对变频器输出信号的频率和幅度的调节。

总之，变频器的基本原理图可以简单概括为整流电路、滤波电路、逆变电路和控制电路等组成。

它能够将交流电源转换成可调频率和可调幅度的交流电信号，具有广泛的应用。

变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析

变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析变频器变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。

随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

变频器基本组成变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。

整流单元：将工作频率固定的交流电转换为直流电。

高容量电容：存储转换后的电能。

逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。

控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。

变频器的结构与原理图解变频器的发展也同样要经历一个徐徐渐进的过程，最初的变频器并不是采用这种交直交：交流变直流而后再变交流这种拓扑，而是直接交交，无中间直流环节。

这种变频器叫交交变频器，目前这种变频器在超大功率、低速调速有应用。

其输出频率范围为：0-17（1/2－1/3 输入电压频率），所以不能满足许多应用的要求，而且当时没有IGBT，只有SCR，所以应用范围有限。

变频器其工作原理是将三相工频电源经过几组相控开关控制直接产生所需要变压变频电源，其优点是效率高，能量可以方便返回电网，其最大的缺点输出的最高频率必须小于输入电源频率1/3或1/2，否则输出波形太差，电机产生抖动，不能工作。

故交交变频器至今局限低转速调速场合，因而大大限制了它的使用范围。

变频器电路结构框架图矩阵式变频器是一种交交直接变频器，由9个直接接于三相输入和输出之间的开关阵组成。

变频器培训内容

一、变频器的结构及原理（一）主回路1、整流电路将三相交流电通过三相全波整流电路转换为脉动直流电。

2、限流电路限制充电电流，保护整流二极管因过流而损坏。

3、滤波电路将脉动直流电转换为较平滑的直流电。

4、制动电路当电动机处于发电状态产生泵生电压时（1）吸收泵生电压。

（2）增大制动转矩。

泵生电压：电动机需减速或停机，变频器输出频率降低，旋转磁场转矩减小。

由于电动机的惯性，转子转矩不能立即减小，则成为转子带动定子转，电动机处于发电状态，同时产生的电压称为泵生电压。

5、逆变电路将直流电转换为交流电。

如下图1所示（二）控制电路1、取样保护处理电路。

2、驱动电路将PWM 信号进行幅值和功率的放大。

PWM 信号：脉冲宽度调制信号。

自控理论中指出：形状不同，脉冲当量相同的窄脉冲作用在具有惯性环节中，其基本效果是相同的。

模拟电路生成法如下图2所示：整流滤波制动逆变图1 N(三) 变频器制动方式的选择和制动电阻的计算方法。

1、能耗制动（直流制动）：电机降速，处于低速时加一直流电，在定子绕组中产生一直流磁场制动。

（定位较准确，如数控机床）2、回馈制动（用在大功率变频器上）3、再生制动 (中，小功率变频器常用)制动转矩：指系统从一个速度降到另一个速度在某一时间段内要个系统所加的转矩（Tb ）。

自身制动转矩：电机在停止过程中，电机本身所产生的制动转矩。

（Tb0） Tb0=20%Tme （电动机额定转矩）附加制动转矩（Tba ）=制动转矩-自身制动转矩若Tb -Tb0<0,制动电路不工作。

若Tb -Tb0>0，制动电路启动。

另：根据以往经验可以得出以下结论：当制动电阻上流过的电流为电机额定电流的一半时，产生的附加制动转矩为电机的额定转矩。

当制动电阻上流过的电流为电机额定电流时，产生的附加制动转矩为电机额定转矩的2倍。

二、变频器的应用1、变频器的选用四级电机与变频器相同功率。

若负载较重，加减速时间较短或六级（八级）电机时选用功率大于电机功率一档。

变频器电压检测电路

变频器的电压检测电路（新）——正弦变频器电压检测实际电路分析一、电路构成和原理简析电压检测电路，是变频器故障检测电路中的一个重要组成部分，旨在保障使IGBT 逆变电路的工作电源电压在一特定安全范围以内，若工作电源危及IGBT （包含电源本身的储通电容）器件的安全时，实施故障报警、使制动电路投入工作、停机保护等措施。

此外，少数机型还有对输出电压的检测，在一定程度上，起到对IGBT 导通管压降检测的同样作用，取代驱动电路中IGBT 的管压降检测电路。

1、电压检测电路的构成、电压采样方式及故障表现图1 电路检测电路的构成（信号流程）框图1、电压检测电路的电压采样形式（前级电路） 1）直接对DC530V 电压采样78L05C8P N图2 DC530V 电压检测电路之一直接对P 、N 端DC530V 整流后电源电压进行进行采样，形成电压检测信号。

如阿尔法ALPHA2000型变频器的电压检测电路，如图2所示。

电路中U14线性光耦合器的输入侧供电，由开关变压器的独立绕组提供的交流电压，经整流滤波、由78L05稳压处理得到5V 电源所提供，电源地端与主电路N 端同电位。

输出侧供电，则由主板+5V 所提供。

直流回路P 、N 端的DC530V 电压，直接经电阻分压，取得约120mV 的分压信号，输入U14（线性光耦合器，其工作原理前文已述）进行光、电隔离与线性放大后，在输出端得到放大了的检测电压信号，再由LF353减法放大器进一步放大，形成VPN 直流电压检测信号，经CNN1端子，送入MCU 主板上的电压检测后级电路。

2）由开关变压器次级绕组取得采样电路信号+5V-42V图3 DC530V 电压检测电路之二N+5VN1输入电压波形示意图V T截止VT饱合导通0V530V5V0V-42VN3输出电压波形示意图压采样等效电路T1图4 直流回路电压采样等效电路及波型示意图主电路的DC550V 直流电压检测信号，并不是从主电路的P 、N 端直接取得，而是“间接”从开关电源的二次绕组取出，这是曾经令一些检修人员感到困惑、找不到电压检测信号是从何处取出的一件事情，也成为该部分电路检修的一个障碍。

变频器的原理,组成

1、什么是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频（50Hz）电源变换为另一频率的电能控制装置。

2变频器的组成：变频器实际上就是一个逆变器.它首先是将交流电变为直流电.然后用电子元件对直流电进行开关.变为交流电.一般功率较大的变频器用可控硅.并设一个可调频率的装置.使频率在一定范围内可调.用来控制电机的转数.使转数在一定的范围内可调，变频器广泛用于交流电机的调速中。

变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显。

因此，交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于煤炭、冶金、纺织、印染、空调，烟机生产线及楼宇、供水等领域。

变频器一般分为整流电路、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.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容和电感吸收脉动电压(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。

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“保护电路变频器采取的控制方式有：速度控制、转矩控制、PID控制或其它方式4 逆变电路逆变电路同整流电路相反，逆变电路是将直流电压变换为所要频率的交流电压，以所确定的时间使上桥、下桥的功率开关器件导通和关断。

从而可以在输出端U、V、W三相上得到相位互差120°电角度的三相交流电压3.IGBTIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型功率管，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电力电子器件, IGBT驱动功率小而饱和压降低。

第1章通用变频器的基本工作原理1.1交直交变频器的基本

单相输出的交－交变频器如图1.2.1a所示。它实质上是一
套三相桥式无环流反并联的可逆装置。正、反向两组晶阐管按一定周期相互切换。正向组工作时，反向组关断，在负载上得到正向电压；反向组工作时，正向组关断，在负载上得到反向电压。工作晶阐管的关断通过交流电源的自然换相来实现。这样，在负载上就获得了交变的输出电压uo。
有的交一交变压变频装置用电抗器将输出电流强制变成矩形波或阶梯波，具有电流源的性质，它也是电流源型变频器。
注意几点：从主电路上看，电压源型变频器和电流源型变频器的区别仅在于中间直流环节滤波器的形式不同，但是这样一来，却造成两类变频器在性能上相当大的差异，主要表现如下：
(1) 无功能量的缓冲对于变压变频调速系统来说，变频器的负载是异
3、逆变电路——直－交部分
逆变电路是交－直－交变频器的核心部分，其中6个三极管按其导通顺序分别用 VT1～VT6表示，与三极管反向并联的二极管起续流作用。
按每个三极管的导通电角度又分为120°导通型和 180°导通型两种类型。
逆变电路的输出电压为阶梯波，虽然不是正弦波，却是彼此相差120°的交流电压，即实现了从直流电到交流电的逆变。输出电压的频率取决于逆变器开关器件的切换频率，达到了变频的目的。
交－交变频器主要用于大容量交流电动机调速，几乎没有采用单相输入的，主要采用三相输入。主回路有三脉波零式电路（有18个晶闸管）、三脉波带中点三角形负载电路（有12个晶闸管）、三脉波环路电路（有9个晶闸管）、六脉波桥式电路（有36个晶闸管）、十二脉波桥式电路等多种。
用的最多的是六脉波桥式电路，又分为分离负载桥式电路和输出负载Y联结两种型式。
U
额定电压
L n P 基频 f
图1.1.11 电压与频率之间的关系

变频器工作原理-整流逆变演示幻灯片

34
SPWM 2. 电压型正弦波脉宽调制（SPWM）
变频器及应用技术
35
2.6 SPWM变频器的工作原理：
❖所谓正弦波脉宽调制(SPWM)就是把正弦波等效为一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形，如图4所示，等效的原则是面积相等。
u
u rU
uc urV
urW
O
t
u UN'
Ud
2
O
Ud
t
2
u VN'
电路有公共端，连线方便。
T
a
VT1
b
VT2
c ud
VT3
R id
图3-19 三相半波可控整流电路
10
2.3.2共阳极三相半波可控整流电路
❖电路
➢ 共阳极电路，即将三个晶闸管的阳极连在一起，其阴极分别接变压器三相绕组，变压器的零线作为输
T
a
b
VT1 VT2
c
VT3
出电压的正端，晶闸管共阳极端作为输出电压的负端，如图2-26所示。
16
（3）ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，所以三相全桥电路称为6脉波整流电路；
（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲：可采用两种方法：一种是宽脉冲触发(大于600)
另一种是双脉冲触发（常用）：在Ud的六个时间段，均给应该导通的SCR提供触发脉冲，而不管其原来是否导通。所以每隔600 就需要提供两个触发脉冲。实际提供脉冲的顺序为：1,2 - 2,3 - 3,4 - 4,5 - 5,6 - 6,1 - 1,2，不断重复。（5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同为：
➢ 这种共阳极电路接法，对

中压变频器主电路拓扑结构的分析与比较

中压变频器主电路拓扑结构的分析与比较丁少杰（西门子（中国）有限公司Ｉ＆Ｓ，北京１００１０２）摘要：分析比较了中压变频器目前应用的主要几种主电路拓扑结构，指出其各自的优缺点和适用场合，并得出结论。

关键词：中压变频器；　主电路；　拓扑结构中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ｂ文章编号：１００９－０１３４（２００４）０５－００６９－０３０引言　中压变频器不象低压变频器一样具有成熟的一致性的拓扑结构，而是受限于功率器件的耐压，出现了多种拓扑结构。

中压变频器主电路结构早期采用低压变频器和输入输出变压器组成“高－低－高”方案，这种方案实质上还是低压变频器，只不过从电网和电机两端来看是高压的，存在中间低压环节电流大，变频器输出含有高次谐波和直流分量，升压变压器须特殊设计，两个变压器有较大损耗，效率较低，装置占地面积大等缺点。

为了克服这些缺点，“高－低－高”方案已基本被“高－高”方案所取代。

“高－高”方案就是取消输出变压器，变频器输出高压直接驱动高压电动机。

“高－高”方案国内外一般采用两种思路，一是采用功率器件串联的方法，主电路结构仍采用常规的三相桥式逆变器，产品主要有功率器件为ＳＣＲ、ＧＴＯ或ＳＧＣＴ的电流源中压变频器，输出滤波采用电容滤波，输出电流电压波形都接近正弦波。

二是采用多电平结构。

多电平结构的思想最早是由日本长冈科技大学的Ａ　Ｎａｂａｅ等人于８０年代提出的【１】。

它的一般结构是由几个电平台阶合成阶梯波以逼近正弦波输出电压。

这种变换器的优点是：由于输出电压电平数的增加，合成的输出波形有更多的台阶，这些台阶形成一种梯状波形，近似于正弦波。

当波形合成中台阶数增多时，输出波形具有更好的谐波频谱，每个开关器件所承受的电压应力较小，无需均压电路，开关损耗小，ｄｖ／ｄｔ较小对电机绝缘十分有利。

多电平变换器的电路结构目前主要有３种【２】：级联多电平逆变器（Ｃａｓｃａｄｅｄ　ＭｕｌｔｉｌｅｖｅｌＩｎｖｅｒｔｅｒｓｗｉｔｈ　ｓｅｐａｒａｔｅ　ＤＣ　ｓｏｕｒｃｅｓ简称ＣＭＩ）、二极管钳位（Ｄｉｏｄｅ─Ｃｌａｍｐ）、飞跨电容（Ｆｌｙｉｎｇ─　Ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ）。

变频器电压检测电路(新)

变频器的电压检测电路（新）——正弦变频器电压检测实际电路分析一、电路构成和原理简析电压检测电路，是变频器故障检测电路中的一个重要组成部分，旨在保障使IGBT逆变电路的工作电源电压在一特定安全范围以内，若工作电源危及IGBT（包含电源本身的储通电容）器件的安全时，实施故障报警、使制动电路投入工作、停机保护等措施。

此外，少数机型还有对输出电压的检测，在一定程度上，起到对IGBT导通管压降检测的同样作用，取代驱动电路中IGBT的管压降检测电路。

1、电压检测电路的构成、电压采样方式及故障表现图1 电路检测电路的构成（信号流程）框图1、电压检测电路的电压采样形式（前级电路）1）直接对DC530V电压采样78L05C8 PN图2 DC530V电压检测电路之一直接对P、N端DC530V整流后电源电压进行进行采样，形成电压检测信号。

如阿尔法ALPHA2000型18.5kW变频器的电压检测电路，如图2所示。

电路中U14线性光耦合器的输入侧供电，由开关变压器的独立绕组提供的交流电压，经整流滤波、由78L05稳压处理得到5V电源所提供，电源地端与主电路N端同电位。

输出侧供电，则由主板+5V所提供。

直流回路P、N端的DC530V电压，直接经电阻分压，取得约120mV的分压信号，输入U14（线性光耦合器，其工作原理前文已述）进行光、电隔离与线性放大后，在输出端得到放大了的检测电压信号，再由LF353减法放大器进一步放大，形成VPN直流电压检测信号，经CNN1端子，送入MCU主板上的电压检测后级电路。

2）由开关变压器次级绕组取得采样电路信号+5V-42V图3 DC530V电压检测电路之二+5VN1输入电压波形示意图V T截止VT饱合导通0V530V5V0V-42VN3输出电压波形示意图压采样等效电路T1图4 直流回路电压采样等效电路及波型示意图主电路的DC550V 直流电压检测信号，并不是从主电路的P 、N 端直接取得，而是“间接”从开关电源的二次绕组取出，这是曾经令一些检修人员感到困惑、找不到电压检测信号是从何处取出的一件事情，也成为该部分电路检修的一个障碍。

变频器工作原理图(维修用)

变频器维修工作原理要想做好变频器维修，了解变频器基础知识当然是相当重要的，但是对于变频器维修，仅了解以上基本电路还远远不够的，还须深刻了解主回路电路，主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。

下图是它的结构图。

图1.1变频器基本电路图分析目前，通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器，通常尤以电压器变频器为通用，其主回路图（见图1.1），它是变频器的核心电路，由整流回路（交—直交换），直流滤波电路（能耗电路）及逆变电路（直—交变换）组成，当然还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分。

图1.21）整流电路如图1.2所示，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）滤波电路逆变器的负载属感性负载的异步电动机，无论异步电动机处于电动或发电状态，在直流滤波电路和异步电动机之间，总会有无功功率的交换，这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲。

同时，三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流。

为了减小直流电压和电流的波动，直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。

通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容，通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组，以得到所需的耐压值和容量。

另外，因为电解电容器容量有较大的离散性，这将使它们随的电压不相等。

因此，电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻，消除离散性的影响，因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。

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。

变频器维修入门--电路分析图值得你看

变频器维修入门--电路分析图值得你看
变频器电路分析
要想做好变频器维修，当然了解变频器基础知识是相当重要的，也是迫不及待的。

下面我们就来分享一下变频器维修基础知识。

大家看完后，如果有什么不妥的地方，希望您向我提出指正，如果觉得还行,支持一下，给我一些鼓动！
变频器修理入门--电路分析图
对于变频器修理，仅了解以上基本电路还远远不够的，还须深刻了解以下主要电路。

主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。

图2.1是它的结构图。

驱动电路就是将主控电路中cpu产生的六个pwm信号，经光电隔绝和压缩后，做为低电压电路的换流器件（低电压模块）提供更多驱动信号。

对驱动电路的各种要求，因换流器件的不同而异。

同时，一些开发商开发了许多适宜各种换流器件的专用驱动模块。

有些品牌、型号的变频器直接采用专用驱动模块。

但是，大部分的变频器采用驱动电路。

从修理的角度考虑，这里介绍较典型的驱动电路。

图2.2是较常见的驱动电路（驱动电路电源见图2.3）。

变频器原理图讲解

变频器是一种电力电子设备用于控制电机的转速和转矩
变频器的主要功能是改变交流电的频率和电压
变频器的工作原理是通过改变交流电的频率来控制电机的转速
变频器的应用广泛如工业自动化、家用电器等领域
变频器的工作原理
变频器主要由整流器、逆变器和控制单元组成
整流器将交流电转换为直流电
逆变器将直流电转换为交流电
功率模块：将直流电转换为交流电驱动电机
驱动电路：控制功率模块的输出实现对电机转速和转矩的控制
控制电路：接收控制信号控制驱动电路的输出实现对电机转速和转矩的控制
保护电路原理图解析
过电流保护：当电流超过设定值时自动切断电源过电压保护：当电压超过设定值时自动切断电源欠电压保护：当电压低于设定值时自动切断电源过热保护：当温度超过设定值时自动切断电源短路保护：当电路发生短路时自动切断电源接地保护：当电路接地时自动切断电源
主电路原理图解析
主电路：变频器的核心部分负责将交流电转换为直流电
整流器：将交流电转换为直流电为变频器提供稳定的直流电源
逆变器：将直流电转换为交流电实现变频调速
控制电路：控制逆变器的开关频率实现变频调速
控制电路原理图解析
控制电路：用于控制变频器的运行状态和
参数设置
控制信号：包括频率、电压、
添加副标题
变频器原理图讲解
汇报人：
目录
PRT One
添加目录标题
PRT Two
变频器原理概述
PRT Three
变频器电路原理图解析
PRT Five
变频器在自动化系统中的应用
PRT Four
变频器参数设置与调试
PRT Six

(完整版)《变频器内部结构》

• 制动电阻RB用于消耗掉直流电路中的多余电能，直流电压保持平稳。
• 制动单元BV的功能是控制放电回路的工作。具体地说，当直流回路的电压UD超过规定的限值时，VB导通，使直流回路通过RB释放能量，降低直流电压。而当UD在正常范围内时，BV 将可靠截止，以避免不必要的能量损失。
四、主电路
• 将上述各部分电路汇总后成为主电路，如下图所示。
• 短路开关SL的作用是：限流电阻RL如长期接在电路内，会影响直流电压UD和变频器输出电压的大小。所以，当UD增大到一定程度时，令短路开关SL接通，把RL切出电路。SL大多由晶闸管构成，在容量较小的变频器中，也常有接触器或继电器的触点构成。
3、电源指示
• 电源指示灯HL除了表示电源是否接通外，还有一个十分重要的功能，即在变频器切断电源后，表示滤波电容器CF上的电荷是否已经释放完毕。
第六章：变频器内部结构
• （1）电容C01-C06。逆变管V1-V6每次由导通状态转换成截止状态的过程中，集电极（C极）和发射极（E极）之间的电压UCE将极为迅速地由近乎0V上升至直流电压值UD。在此过程中，电压增长率是很高的，将容易导致逆变管的损坏。C01--C06的功能便是减小V1-V6在关断时的电压增长率
1、全波整流电路 • 在SPWM变频器中，大多采用桥式全波整流电路。在中、
小容量的变频器中，整流器件采用不可控的整流二极管或二极管模块，如图中的VD1-VD6所示。 • 当三相线电压为380V时，整流后的峰值电压为537V，平均电压为515V。
整流电路 Um m Ud0
单相全波 2U 2 * 2
2、能耗电路的构成
• 能耗电路由制动电阻RB和制动单元BV构成，如图所示。电阻能耗制动采用的方法是在变频器直流侧加放电电阻单元组件，将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。这是一种处理再生能量的最直接的办法，它是将再生能量通过专门的能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热能

科孚德变频器电气、电路分析

科孚德变频器电气、电路分析简介科孚德变频器在东汽机组中应用的比较广泛，但采用的是双向变频器，变速恒频控制回路多，控制部分复杂。

本文从科孚德变频运行流程、电气部分及一些故障处理进行了一些分析。

一、科孚德变频器的介绍1、科孚德变频器组成主要由整流（交流变直流）模块、滤波回路、逆变（直流变交流）模块、制动单元、驱动单元、检测单元及信息处理单元等组成的。

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成交流电。

2、科孚德变频器核心部分包括与电网相连的网侧变流器（NPR）和与发电机转子相连的机侧变流器(M PR)，二者之间通过直流母线连接。

变流器通过控制器实施控制。

控制器通过变流器控制发电机转子侧的电流来实现对发电机有功功率和无功功率的控制。

二、科孚德变频器工作原理1. 科孚德变频器主要通过控制三相异步发电机的转子的励磁电流大小来实现机组的稳定运行和恒频输出，三相异步发电机的定子绕组通过定子接触器连接到风机变压器的低压侧，转子通过变流器连接到并网点上。

2. 发电机定子通过定子接触器与690V 的电网相连。

转子回路通过由I GBT 构成的变频器（M PR ）给发电机提供电压，其频率也会根据不同的转速而变化，在电源的主进线回路安装有断路器，主要起到保护主电源回路的功能。

变频器网侧通过主接触器与电网相连，从电网获得电能输入，网侧模块采用三相全桥电路，在发电机亚同步转速时，将从电网输入的690V50HZ 的三相交流电逆变成直流电，给直流母线进行充电（至1080V ），并在负载波动和电网输入波动的情况下，保持整流输出直流电压稳定。

3. 转子侧模块在发电机为亚同步转速时（FD1500同步转速为1500），将直流电逆变成三相交流电供给发电机转子绕组进行励磁，在发电机为超同步转速时，工作在逆变状态下，向电网馈送能量并通过矢量控制算法来调整网侧输出的功率因数,工作在整流状态下，实现能量的双向流动，通过调节、控制转子的励磁电流的频率实现发电机的变速恒频运行，调节励磁电流额幅值和相位可以控制发电机电势的相位和幅值，从而控制定子输出的有功和无功功率，通过du/dt 电抗器用于避免因电压变化率过大造成发电机转子绕组匝间绝缘损坏。

变频器培训资料

变频器培训资料一、概述变频器是一种能够调节电机电源频率和电压的电子装置，广泛应用于工业生产中的电机控制领域。

本文将为读者介绍变频器的基本原理、应用领域以及培训资料的内容。

二、变频器的基本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，进而实现电机运行的控制。

其基本原理可以分为三个过程：输入电路、逆变器和输出电路。

1. 输入电路：接入电网的交流电源经过整流后，得到直流电源供应给逆变器。

2. 逆变器：逆变器将直流电源转换成高频交流电源，控制输出电源的频率和电压。

3. 输出电路：输出电路将逆变器产生的高频交流电源转换成所需要的低频交流电源，供给电机运行。

三、变频器的应用领域1. 工业生产变频器在工业生产中广泛应用于电机的运行控制，具有节能、调速范围广、运行平稳等优点。

例如，在风机、水泵、空压机等设备中，通过变频器的控制可以实现根据需求调整运行速度，达到节能的目的。

2. 交通运输变频器也可以应用于交通领域，如电动汽车、地铁等交通运输工具。

通过变频器的控制，可以调节马达的转速，实现车速的调节和控制，提高交通工具的性能和舒适度。

3. 家用电器家用电器中的电机控制也可以采用变频器来实现。

例如空调、冰箱、洗衣机等家电产品，在变频器的调控下，可以根据不同的使用需求实现不同的运行模式，提升产品的智能化程度和用户体验。

四、变频器培训资料内容变频器培训资料通常包括以下方面的内容：1. 变频器的工作原理和基本组成：全面介绍变频器的结构、原理以及各个模块之间的关联。

2. 变频器的安装和调试：详细说明变频器的安装方法、接线要求，并介绍变频器的参数设置和调试过程。

3. 变频器的故障诊断与维修：指导读者如何快速定位和排除变频器故障，并介绍常见的故障类型及其解决方法。

4. 变频器的参数调整与优化：提供调整变频器参数以达到最佳运行效果的方法和技巧，发挥变频器的最大潜力。

5. 变频器的应用案例分析：通过实际应用案例，展示变频器在不同领域和行业中的成功应用，启发读者的创新思维和应用能力。

变频器功率单元基本原理及常见故障分

功率单元基本原理及常见故障分析第一部分功率单元基础知识及基本原理一、功率单元基础知识1．什么是功率单元功率单元是使用功率电力电子器件进行整流、滤波、逆变的高压变频器部件。

功率单元是构成高压变频器主回路的主要部分。

2．我公司功率单元的型号定义PC ×××罗马数字： IGBT 的额定电流值功率单元（英文Power Cell 的简写）例如：PC100表示配置IGBT 额定电流为100A 的功率单元。

3. 功率单元上主要电力电子器件简介1）整流桥其作用是整流（将交流变成直流）。

我公司使用的整流桥内部封装形式有以下两种，图1所示的封装内部有6只整流二极管，用在功率单元的三相输入端；图2所示的封装内部有2只整流二极管，用在功率单元的三相输入端以及旁通回路中。

目前我公司使用的整流桥品牌有： Semikron 、Eupec ；使用的整流桥电压等级有：1400V 、1800V ；例如：SKD62/18、SKKD260/14。

2）可控硅图2 封装2只整流二极管的整流桥模块图1 封装6只整流二极管的整流桥模块可控硅使用在充电电路和旁通回路上，均起“开关”作用。

我公司使用的可控硅内部封装形式如图3所示：目前我公司使用的可控硅品牌有：Semikron ；使用的可控硅电压等级有：1400V 、1800V ；例如：SKKH57/18E 、SKKT210/14E 。

3）电解电容其作用是对整流桥整流后的直流进行滤波。

目前我公司使用的电解电容品牌有：NICHICON （日本）、BHC （英国）、CDE （美国）。

使用的电压等级有： 400V 。

使用的容量有3300uF 、6800uF 、10000uF 。

4) IGBT其作用是逆变（将直流变为交流）。

我公司目前使用的IGBT 大部分为“双管”（内部封装了两组IGBT 模块），内部封装示意图如图4所示：目前我公司使用的IGBT 品牌有：Eupec 、Semikron ；使用的IGBT 电压等级有：1200V 、1700V ；使用的IGBT 电流等级有：75A 、100A 、150A 、200A 、300A 、400A 等；例如：BSM100GB170DLC 、FF400R12KE3。

变频器电路中制动电路分析

变频器电路中制动电路分析变频器是一种能够将交流电转换成可调频率和可调电压的设备，广泛应用于工业领域中的电机控制系统中。

制动电路是变频器电路中的一个重要组成部分，主要用于实现电机的制动功能，保证电机在运行过程中的安全性。

一、制动电路的作用和基本原理：1.作用：制动电路主要用于停止转子的运动，使电机在运行过程中达到快速平稳停止的目的，同时防止产生过电压和过电流。

2.基本原理：制动电路主要通过控制电机绕组接入电阻或直接短接来实现制动功能。

当制动电路接入电阻时，电机绕组会形成一个RLC电路，通过线圈中的电阻消耗掉绕组中的电能，从而实现制动；当制动电路直接短接时，电机绕组会形成一个RL电路，直接将电能通过绕组耗散掉。

二、制动电路的类型和工作原理：1.励磁制动：该制动方式适用于感应电动机，通过控制电机励磁电流的变化，实现电机的制动功能。

当制动时，变频器会降低输出电压，减小励磁电流，从而减小转子与旋转磁场之间的耦合，最终使电机停止。

2.电阻制动：该制动方式适用于绕线式同步电动机和感应电动机，通过控制制动电路中的接入电阻，实现电机的制动功能。

当制动时，制动电路将电阻接入电机绕组，从而形成一个RLC电路，通过电阻消耗掉绕组中的电能，实现制动。

3.回馈制动：该制动方式适用于感应电动机，通过控制制动电路中的回馈电阻，将电动机产生的电动势反馈回电源，实现制动功能。

当制动时，制动电路将回馈电阻接入电机绕组，产生反电动势，从而减小电机的运动速度，使电机停止。

4.直接短接制动：该制动方式适用于感应电动机，通过控制制动电路中的继电器或IGBT开关，直接将电机绕组短接，实现制动功能。

当制动时，继电器或IGBT开关动作，将电机绕组短接，从而形成一个RL电路，直接将电能通过绕组耗散掉，实现制动。

三、制动电路的工作流程和控制方法：1.工作流程：制动电路的工作流程主要包括制动开始、制动过程和制动结束三个阶段。

制动开始时，制动电路开始接入电机绕组或电机励磁电流开始减小；制动过程中，通过控制制动电路中的电路参数，控制电机的制动效果，实现电机的平稳快速停止；制动结束时，制动电路断电，制动电机恢复到正常运行状态。