变频器原理图讲解
三菱FR-A540变频器电源部份原理图
14脚：IC电源的负端
15脚：过电流检测，大于0.2V时停振，根据串接的取样电阻可算出限制电流
16脚：IC的正电源，一般12-30V，本电路16V
M51996基本功能同UC3844，只是功能要强多一些辅助功能，但是本图基本上把辅助功能都取消了。功能脚搞清楚了，具体工作过程估计你们一看就知道不再赘述。同类不同产品的维修都有相似性，只有搞清原理才不会盲目操作，见血封喉一招毙敌相信你也能做到。
4/13脚：好象是过热保护端，本图接负应是不用此功能
5脚：过压保护，大于0.75V时停止PWM输出，本图接负取消此功能
6脚：电压反馈端，实际反馈电流在6-1.4ma，占空比0-50%
7脚：大于2.5V时可降低PWM输出频率，接负取消此功能
8脚：内部辅助电源输出，精确的7.8V
9脚：软启动端，电压变低时PWM频率可下降，此端接正表明取消该功能
M51996管脚定义
_此主题相关图片如下，点击图片看大图：
本图的零件编号以7.5KW机为准，此系列的变频器电源基本一样的，只是不同功率的板上零件
编号有所差别。下面简单介绍下M51996的大概功能
1脚：PWM输出晶体管的集电极，本图与正电源16脚连接
2脚：PWM输出端，也是内部下拉晶体管的集电极
3脚：内部下拉晶体管（保护用与2脚输出反相）的发射极，接与1脚同电源的负极
变频器工作原理图解
变频器工作原理图解1 变频器的工作原理变频器分为 1 交---交型输入是交流，输出也是交流将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流，又称直接式变频器2 交—直---交型输入是交流，变成直流再变成交流输出将工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电又称为间接变频器。
多数情况都是交直交型的变频器。
2 变频器的组成由主电路和控制电路组成主电路由整流器中间直流环节逆变器组成先看主电路原理图三相工频交流电经过VD1 ~ VD6 整流后，正极送入到缓冲电阻RL中，RL的作用是防止电流忽然变大。
经过一段时间电流趋于稳定后，晶闸管或继电器的触点会导通短路掉缓冲电阻RL ，这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上，这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。
由于一个电容的耐压有限，所以把两个电容串起来用。
耐压就提高了一倍。
又因为两个电容的容量不一样的话，分压会不同，所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ，这样，CF1 和CF2 上的电压就一样了。
继续往下看，HL 是主电路的电源指示灯，串联了一个限流电阻接在了正负电压之间，这样三相电源一加进来，HL就会发光，指示电源送入。
接着，直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间，VB的导通由控制电路控制，VB上还串联了变频器的制动电阻RB，组成了变频器制动回路。
我们知道，由于电极的绕组是感性负载，在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势，这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高，这个电压高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。
当有反向电压产生时，控制回路控制VB导通，电压就会通过VB在电阻RB释放掉。
当电机较大时，还可并联外接电阻。
一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的，如果断开，这里可以接外加的支流电抗器，直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。
变频器工作原理图详解大全
变频器工作原理图详解大全在工业自动化控制领域，变频器是一种常用的设备，用于控制交流电机的转速。
本文将详细解析变频器的工作原理图，帮助读者更好地理解其工作原理。
1. 变频器基本结构变频器由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。
其中，整流器将交流电源转换为直流电压，接入滤波器进行滤波处理后，进入逆变器转换为可调交流电压供给电机。
2. 变频器工作原理变频器通过调节输出电压频率改变电机的转速。
其工作原理可简化为以下几个步骤：•步骤一：交流电源输入变频器，经整流器及滤波器处理后，获得稳定的直流电压。
•步骤二：逆变器将直流电压转换为可调的交流电压，控制电路根据用户需求调节输出频率。
•步骤三：输出的交流电压通过电机传达给负载，从而控制电机的转速。
3. 典型工作原理图下图为典型的变频器工作原理图：+----------++---| 逆变器 || +----------++-------+ +---------+ |Vin | | +--+ 整流器 +--+AC | 电源 +--->+---------+ |----| | | | 滤波器 | |+-------+ | +---------+ || DC |+------+---------+|| +----------++--| 控制电路 |+----------+在这个图中，电源交流输入变频器，经整流器、滤波器处理后得到直流电压，再由逆变器产生可调交流电压供给电机。
4. 变频器工作原理图详解4.1 整流器整流器采用可控硅等器件将交流电源转换为直流电压。
其主要作用是保证逆变器的输入电压为直流电压。
4.2 滤波器滤波器用于对整流器输出的脉动直流电压进行滤波平整，确保逆变器输入的电压质量。
4.3 逆变器逆变器将直流电压转换为可控的交流电压，通过调节输出频率控制电机转速。
矢量控制、PWM控制等技术常用于逆变器。
4.4 控制电路控制电路接收来自用户的调节信号，根据信号调节逆变器输出的频率和电压，实现对电机的精确控制。
变频器的工作原理图
变频器的工作原理图1、变频器的主回路电压型变频器主电路包括：整流电路、中间直流电路、逆变电路三部分组，交-直-交型变频器结构见附图11）整流电路：VD1~VD6组成三相不可控整流桥，220V系列采用单相全波整流桥电路；380V系列采用桥式全波整流电路。
2）中间滤波电路：整流后的电压为脉动电压，必须加以滤波；滤波电容CF除滤波作用外，还在整流与逆变之间起去耦作用、消除干扰、提高功率因素，由于该大电容储存能量，在断电的短时间内电容两端存在高压电，因而要在电容充分放电后才可进行操作。
3）限流电路：由于储能电容较大，接入电源时电容两端电压为零，因而在上电瞬间滤波电容CF的充电电流很大，过大的电流会损坏整流桥二极管，为保护整流桥上电瞬间将充电电阻RL串入直流母线中以限制充电电流，当CF充电到一定程度时由开关SL将RL短路。
4）逆变电路：逆变管V1~V6组成逆变桥将直流电逆变成频率、幅值都可调的交流电，是变频器的核心部分。
常用逆变模块有：GTR、BJT、GTO、IGBT、IGCT等，一般都采用模块化结构有2单元、4单元、6单元5）续流二极管D1~D6：其主要作用为：（1）电机绕组为感性具有无功分量，VD1~VD7为无功电流返回到直流电源提供通道（2）当电机处于制动状态时，再生电流通过VD1~VD7返回直流电路。
（3）V1~V6进行逆变过程是同一桥臂两个逆变管不停地交替导通和截止，在换相过程中也需要D1~D6提供通路。
6）缓冲电路由于逆变管V1~V6每次由导通切换到截止状态的瞬间，C极和E极间的电压将由近乎0V上升到直流电压值UD，这过高的电压增长率可能会损坏逆变管，吸收电容的作用便是降低V1~V6关断时的电压增长率。
7）制动单元电机在减速时转子的转速将可能超过此时的同步转速（n=60f/P）而处于再生制动（发电）状态，拖动系统的动能将反馈到直流电路中使直流母线（滤波电容两端）电压UD不断上升（即所说的泵升电压），这样变频器将会产生过压保护，甚至可能损坏变频器，因而需将反馈能量消耗掉，制动电阻就是用来消耗这部分能量的。
变频器原理图
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。
1）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。
逆变电路的输出就是变频器的输出，所以逆变电路是变频器的核心电路之一，起着非常重要的作用。
最常见的逆变电路结构形式是利用六个功率开关器件（GTR、IGBT、GTO等）组成的三相桥式逆变电路，有规律的控制逆变器中功率开关器件的导通与关断，可以得到任意频率的三相交流输出。
变频器工作原理图文教程
变频器工作原理图文教程一、什么是变频器变频器是一种用于改变电动机工作频率以调节转速的电子设备，也称为变频调速器或变频调速器。
它通过改变输入电源的频率，控制电动机的转速，从而实现对系统的精确控制。
二、变频器的组成部分1. 整流器整流器负责将交流电源转换为直流电源，提供给逆变器使用。
通常采用整流桥回路设计，能有效地将交流电源变换为平稳的直流电压。
2. 逆变器逆变器将直流电源转换为可变频率的交流电源，控制电动机的速度。
逆变器通过调节输出电压的频率和幅值来实现对电机的精确控制。
3. 控制器控制器是变频器的大脑，负责接收输入的控制信号，对逆变器进行调节，控制电动机的转速和运行状态。
控制器通常采用微处理器作为控制核心，实现对变频器的智能化控制。
三、变频器的工作原理当变频器接收到控制信号后，控制器首先对输入电源进行整流，将交流电源转换为直流电源。
然后逆变器将直流电源转换为可调频率的交流电源，输出给电动机。
通过调节逆变器的频率和幅值，可以实现对电动机的转速和运行状态的精确控制。
四、变频器的应用领域1. 工业制造在工业制造领域，变频器广泛应用于各种需要精确定速控制的设备，如风机、泵、输送带等，提高生产效率和节能降耗。
2. 电梯行业电梯的运行速度和平稳性对乘客的舒适感有着重要影响，变频器能够实现电梯的平稳启停和速度调节，提高电梯的运行效率。
3. 农业灌溉在农业领域，变频器被广泛应用于灌溉系统中，通过控制水泵电机的转速和流量，实现对灌溉系统的精确控制，节约能源和水资源。
五、小结变频器作为一种重要的电机调速设备，具有精准控制、节能环保的优势，在工业生产、电梯运行、农业灌溉等领域发挥重要作用。
通过了解变频器的组成部分和工作原理，可以更好地理解其在各个领域的应用场景和作用，为相关领域的工程师和技术人员提供参考和指导。
变频器工作原理及应用-PPT
变频器选型—选型原则
确定负载可能出现的最大电流，以此电流作为待选变频器的额定电流。如果该
电流小于适配电机额定电流，则按适配电机选择对应变频器，考虑成本因素， 如
选用的是通用变频器，则可以选择P型机
以下情况要考虑容量放大一档：
1、长期高温大负荷
2、异常或故障停机会出现灾难性后果的现场
3、目标负载波动大
4、现场电网长期偏低而负载接近额定
5、绕线电机、同步电机或多极电机（6极以上）
变频器选型—选型原则
充分了解各变频器支持的选配件是正确选配的基础。 对于变频器的选配件选配，必须要把握以下几个原则： 以下情况要选用交流输入电抗器、直流电抗器
民用场合，如：宾馆中央空调、电机功率大于55KW以上 电网品质恶劣或容量偏小的场合 如不选用可能会造成干扰、三相电流偏差大，变频器频繁炸机 以下情况要选用交流输出电抗器 变频器到电机线路超过100米（一般原则） 以下情况一般要选用制动单元和制动电阻 提升负载 频繁快速加减速 大惯量（自由停车需要1min以上，恒速运行电流小于加速电流的设备）
变频器保护功能
由于变频器大量的使用了各种半导体器件，如整流桥、IGBT、电解电容等， 要想保证变频器长期稳定工作，则必须保证各器件工作在其允许条件下。 超出条件则必须立刻或延时停止变频器工作，待异常条件消失后才能重 新开始工作，如保护失效或动作延迟将导致变频器出现不可恢复性损害。
变频器的保护功能
T电机转矩
T负载转矩
T电机转矩>T负载转矩－－－加速运行 T电机转矩<T负载转矩－－－减速运行 T电机转矩＝T负载转矩－－－恒速运行
电机转矩控制性能是影响电气传动系统性能高低的最重要因素 加减速时间和电机转矩、负载转矩以及系统惯量有关
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。
变频器工作原理-整流逆变演示幻灯片
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
变频器原理图
变频器原理图变频器主要由模块，CPU控制板，电源驱动板组成，见上图．L1为进线电抗器，一般需外接，L2为直流电抗器，大部份变频器需要外接，象施耐德，丹佛斯变频器都内置了直流电抗器。
PM1为整流模块，PM2为逆变模块，一般小功率变频器是将整流和逆变整合在一起，大功率变频器整流和逆变都是分开的，功率越大电流越大，因为单一的整流和逆变的电流有限，所以整流和逆变可以并联使用。
PM3是制动晶体，15KW以下的变频器都内置制动晶体，外接一个制动电阻就能做能耗制动。
C1，C2是滤波电容，变频器功率越大，电容的容量就越大，滤波电容的耐压一般是4 50V，因为380V级的变频器整流滤流后的电压是600V，所以可以将两个耐压为450V的滤波电容串联使用，总的耐压就可以达到900V。
R1是启动电阻，它的作用是在上电的时候限制滤波电容的充电电流，当电容充电完成后接触器K1动作，R1被旁路。
R2和R3的作用有两个：一是作放电电阻，关机后将电容上的电尽放放掉，另一个是均压，保持滤波电容上的电压相等。
CT是霍尔电流互感器，比如台安变频器的互感器型号是HY-15P，它的含义是通过互感器初级电流为0-15A时互感器的输出电压是0-4V。
互感器也有输出电流型的。
大部份变频器都是用的霍尔电流互感器，象西门子，华为等变频器用的是另一种检测方法，在输出U，V，W分别串联一个小电阻，通过检测电阻上的压降来检测电流。
SA1-SA3是进线压敏电阻，可以抑制瞬态过电压，起到保护变频器的作用。
T1是380V/220V电源变压器，小功率变频器的风扇都是12V或24V供电的，电源取自开关电源部份，大功率变频器的风扇是220V的，所以加了个变压器转换一下。
电源驱动板的作用：一是提供变频器所有的供电电源，二是将控制板的IGBT驱动信号进行隔离放大。
控制板相当于变频器的大脑，通过操作面板做人机对话，实现各种控制功能。
以上电路下面会分别详细介绍。
常用逆变电路原理双端工作的方波逆变变压器的铁心面积乘积公式为AeAc=Po(1＋η)/(ηDKjfKeKcBm)（1）式中：Ae(m2)为铁心横截面积；Ac(m2)为铁心的窗口面积；Po为变压器的输出功率；η为转换效率；δ为占空比；K是波形系数；j(A/m2)为导线的平均电流密度；f为逆变频率；Ke为铁心截面的有效系数；Kc为铁心的窗口利用系数；Bm为最大磁通量。
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。
电机变频器基本原理概述PPT课件
三、变频器的基本原理 2.晶闸管交交变频——单相交交变频电路
单相交交变频电路是由P组和N组反 并联的晶闸管变流电路构成。电流 器P和N都是相控整流电路，P组工 作时负载电流为正，N组工作是负载 电流为负。让两组变流器按一定的 频率交替工作，负载就得到该频率 的交流电。改变变流电路工作时的 控制角α就可以改变交流输出电压的 幅值。其中甲流电路通常采用6脉波 的三相桥式电路或12脉波变流电路。
堵转状态 电动机状态
n＝0 s＝1
0＜n＜n0 1＞s＞0
理想空 载状态
n＝n0 s＝0
发电机 状态
n＞n0 s＜0
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二、三相交流异步电动机的基本应用 1.三相交流异步电动机工作状态
电动机转子绕组的 结构有笼型（又称 鼠笼型）和绕线型 两种。因而三相异 步电动机也分为笼 型异步电动机和绕 线型异步电动机两 种。
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二、三相交流异步电动机的基本应用 2.三相交流异步电动机起动——减压起动（定子串联电阻或电抗）
（a）定子串电阻起动
（b）定子串电抗起动
通过开关断开闭合，定子电流在电阻和电抗上产生电压降，使 定子电压降低，减小起动电流。起动后开关闭合，切除电阻或 电抗。
起动方法简单，但定子串电阻起动耗能较多，主要用于低压小 功率电动机。定子串电抗起动投资较大，主要用于高压大功率 电动机。
（a）制动前电路
（b）制动时电路
（c）机械特性
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二、三相交流异步电动机的基本应用 4.三相交流异步电动机制动——回馈制动
（a）调速中的回馈制动
（b）下放重物时的回馈制动
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三、变频器的基本原理 1.变频器的基本概念 改变频率的电路称为变频电路。变频电路有交交变频电路和交直交变频电路两种形 式。前者直接把一种频率的交流便哼另一种频率或可变频率的交流，也称为直接变 频电路。后者先把交流整流成直流，再把直流逆变成另一种频率或可变频率的交流， 这种通过直流中间环节的变频电路也称为间接变频电路。 直接变频电路中又包含晶闸管交交变频和矩阵式变频电路。
变频器原理图讲解
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、
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变频器原理图讲解
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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
变频器工作原理图解
变频器工作原理图解(总5页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-变频器工作原理图解1 变频器的工作原理变频器分为 1 交---交型输入是交流，输出也是交流将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流，又称直接式变频器2 交—直---交型输入是交流，变成直流再变成交流输出将工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电又称为间接变频器。
多数情况都是交直交型的变频器。
2 变频器的组成由主电路和控制电路组成主电路由整流器中间直流环节逆变器组成先看主电路原理图三相工频交流电经过VD1 ~ VD6 整流后，正极送入到缓冲电阻RL中，RL的作用是防止电流忽然变大。
经过一段时间电流趋于稳定后，晶闸管或继电器的触点会导通短路掉缓冲电阻RL ，这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上，这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。
由于一个电容的耐压有限，所以把两个电容串起来用。
耐压就提高了一倍。
又因为两个电容的容量不一样的话，分压会不同，所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ，这样，CF1 和CF2 上的电压就一样了。
继续往下看，HL 是主电路的电源指示灯，串联了一个限流电阻接在了正负电压之间，这样三相电源一加进来，HL就会发光，指示电源送入。
接着，直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间，VB的导通由控制电路控制，VB上还串联了变频器的制动电阻RB，组成了变频器制动回路。
我们知道，由于电极的绕组是感性负载，在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势，这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高，这个电压高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。
当有反向电压产生时，控制回路控制VB导通，电压就会通过VB在电阻RB释放掉。
当电机较大时，还可并联外接电阻。
一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的，如果断开，这里可以接外加的支流电抗器，直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。
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系列原理图简介
一．机型简介
整个30X系列包括以下几个类型，同功率的机型在硬件上的区别就是控制板的功能上有优化，驱动板都是相同的。
不同功率段的硬件设计模式上，15KW以下包括15KW采取驱动板带整流桥+单管IGBT+DSP板的模式，30KW~45KW采用可控硅+驱动板45DRV不带整流部分+IGNT模块+DSP板的模式，55KW~75KW 采用可控硅+驱动板55POWER不带整流部分+55DRV+IGNT模块+DSP板的模式,90KW以上的结构和55KW不同之处在于55DRV不同。
二．系统框图
三．4KW驱动板
驱动板按功率段分，15KW以下的驱动板模式和18.5KW以上驱动板模式。
这里主要以4KW小功率机型和45KW大功率机型为例讲解。
先以4KW为例进行介绍。
驱动板主要包括整流滤波+软启动+开关电源+电源指示灯+UVW电流检测
+PWM光耦隔离+电平转换+故障保护电路+母线电压检测，下面分别介绍：
3.1软启动+母线电压检测
左图母线电压检测是变压器副边输出经过电阻分压后Udc信号给DSP,标准是母线电压为530V时Udc=1.50v;右图为软启动电路,刚通电瞬间电容相当于短路,母线电流很大,通过电阻R92限流来消耗能量,到电容充好电后通过继电器将R92短路,这里设定的是母线电压为400V继电器动作.右图中还有电源指示灯电路通过电阻分压方式设计.
3.2开关电源
单端反激式开关电源由反激式变压器+UC3844电源控制芯片+MOS管,单端反激工作原理:
MOS管导通,母线电压加在变压器原边线圈,副边线圈为上负下正,二极管反向,副边绕组没有电流;MOS管截止,副边线圈为上正下负,绕组中储存的能量向负载释放.根据IN=I'N'，在MOS管导通期间储存的能量在截止期间有多少释放,取决于截止时间.
UC3844电源管理器主要是控制MOS管的脉冲占空比,根据IF，VF，+15V三个反馈信号调整输出脉冲占空比,IF>1v,VF>15V,+15V>15V,三种情况下都会自动调节.标准是+15V误差为±0.02V；
电感的作用，滤除占波开关电流中的脉动成份。
从滤波效果看，电感量越大，效果越明显；但电感过大，会使滤波器的电磁时间常数变大，使输出电压对占空
比变化的响应速度变慢。
L=(1-D)*T*Uo/(Imax-Imin),过度时间
Tr=L(Imax-Imin)/Uo(D2/D1-1),D2为负载改变后的占空比；
3.3电流检测
U9A为半波整流,U9B为反相求和,U6C为反相输出跟随器;全波整流负极性输出电路如下图分析
Ui>0,a<0,D1导通，D2截止，Uo=-Ui；
Ui<0，a>0,D1截止,D2导通,流过c点电流等于Ia流过R71电流和b点电流流过R52电流之和，R52=R71/2,且方向相反，Uo=Ui;
我们检测的电流是Ia,Ib,Ic=-(Ia+Ib)，则C点信号就是两个大小方向相反IC信号的绝对值相加。
此图CH1监视Iabs，CH2监视Iw。
3.3保护电路
电流检测保护电路，检测Iabs>hoc故障电压2.52V时跳HOC瞬时过流故障,Iabs>sc故障电压2.62V时跳SC驱动故障。
频率检测包括输入频率检测和输出频率检测，输入检测通过检测三相整流后光藕关断时间测试是否输入缺相；输出检测V和W两相间时序。
3.4IGBT驱动
两个稳压二极管防止门极输入电压过大损坏器件，IGBT内置续流二极管,关键是门极电阻的选择合适，使的充放电完成。
见下右图所示：
充电和放电特性要达到平稳，右图虚线为充放电没有完成。
四．45DRV驱动板
18.5KW以上的机器把功率器件分开来做，整流采用可控硅+KKG板控制，风扇控制采用专门的电源板驱动，软启动采用二极管+电阻串接在R和P之间，在可控硅没有动作前形成回路给电容充电，逆变部分采用光耦加IGBT模块方式。
以45KW为例介绍：主要介绍与4KW有区别的地方。
4.1电源
开关电源部分不直接提供IGBT的驱动电源，而是另外采用变压器隔离的方式。
利用555电路组成施密特触发电路，
上电通过电阻R3和R2给电容C2
充电，输出为高电平；当输入>2VCC/3
输出为低电平，电容C2通过R1放电，
直到电容电压降到VCC/3；这样周期
运转，输出方波。
4.2KKG驱动板
KKG板驱动电源也是采用555电路组成施密特电路产生方波，再用六个变压器隔离驱动六路可控硅。
4.3电流检测
18.5KW以上都是采用霍尔检测元件检测电流,
例如检测电流0~100A的霍尔对应输出0~4V，
利用运放跟随电路，采用电阻分压确定
不同功率机器的最大电流对应输出电压一定。
Ui=Uh*(R105+R123+R124)/(R104+R105+R123+R12)
4.4IGBT驱动
采用HCPL-316J驱动芯片，使IGBT工作在饱和导通和截止区，主要作为开关器件。
316J具有驱动+欠压保护+过流保护：驱动电压<12V输出故障信号，输入驱动信号锁定，316J输出低电平；IGBT短路出现过流信号即脚14检测到IGBT集电极上电压=7V，输出故障信号，锁定输入驱动信号，316J输出低电平。
故障延迟输出时间Tus=C*U/I=Cpf*7V/250uA.
五．控制板
5.1电源部分
控制板电源分给24V应用端子电源，3.3VDSP数字电源和3.3V模拟电源，1.8VDSP程序电源，5V转换电路电源，5V键盘电源，10V模拟输入用电源，AD校验用3V基准电源和1V/2V反馈电源.重点讨论并联和串联线性电源：1.并联型：TL431的8脚和地电压为内部稳压为2.5V
,则输出Uo=(R223+R117+R116)*2.5V/R116
=42*2.5/10=10.5V
变频器PB+IN-IN+OUT-OUT+410V 435V 690V 740V SLAVE 制动电阻PB-接地
RC RB 继电器输出RA 2.串联型：LM2575串联在输入和输出间；
Uo=1.23V*9K/2.2K=5.03V,
LM2575的4脚FEEDBACK 内部的
参考电压为1.23V,
二极管D42流过的电流>1.5*5V/9K=0.83A,
5.2上电复位
IMP809是低电平复位，上电复位时CON 输出低电平锁定7424电平转换芯片，等DSP 完全稳定工作后才启动电平转换芯片。
5.3模拟输出
PWM 输入0～100%占空比的脉冲信号，经过二阶滤波电路后对应0～3V ，输出0～20MA;电压电流转换电路，要求输出20MA ，20×1.7=3.4V,U8的5，6脚电压=3.4V,U8的2，3脚电压=输入3V;根据这些电压确定电阻大小。
运放和三极管构成恒流源电路，利用运放的U+=U-,I+=I-=0的两个准测。
5.4AD 校验
左图的ADCRERP/ADCREFM 作为基准模拟输入参考电压，外部模拟输入信号和参考电压比较后DSP 内部算出对应的码，再将码转换成PWM 脉冲信号输出；比较这两个模拟信号，通过参数修改模拟输出和模拟输入达到相等。
六．制动单元
制动单元的作用:将电机处于发电状态时产生的电能转变为热能消耗。
制动电流取变频器额定电流的一半,
电阻功率取最大功率的10%～20%。
例如：220V 电源
选择制动电压为Udc=690/1.732=400V 0.4KW 变频器电流为2.8A,R=2*400/2.8=280 P=2.8*2.8*280=2200W.取200W ～400W;。