通用变频器常见的驱动电路形式及分析
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。
变频器的驱动电路
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引言近十多年来,随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透,变频交流调速已逐渐取代了过去的滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统。
几乎可以说,有交流电动机的地方就有变频器的使用。
其最主要的特点是具有高效率的驱动性能及良好的控制特性。
现在通用型的变频器一般包括以下几个部分:整流桥、逆变桥、中间直流电路、预充电电路、控制电路、驱动电路等。
一台变频器的好坏,驱动电路起着至关重要的作用,现就来谈谈驱动电路常见的问题以及解决的办法。
驱动电路只是一个统称,随着技术的不断发展,驱动电路本身也经历了从插脚式元的驱动电路到光耦驱动电路,再到厚膜驱动电路,以及比较新的集成驱动电路,现在前面提到的后三种驱动电路在维修中还是经常能遇到的。
2 几种驱动电路的维修方法(1) 驱动电路损坏的原因及检查造成驱动损坏的原因有各种各样的,一般来说出现的问题也无非是U、V、W三相无输出,或者输出不平衡,再或者输出平衡但是在低频的时候抖动,还有启动报警等等。
当一台变频器大电容后的快熔开路,或者是IGBT逆变模块损坏的情况下,驱动电路基本都不可能完好无损,切不可换上好的快熔或者IGBT逆变模块,这样很容易造成刚换上的好的器件再次损坏。
这个时候应该着重检查下驱动电路上是否有打火的印记,这里可以先将IGBT逆变模块的驱动脚连线拔掉,用万用表电阻挡测量六路驱动电路是否阻值都相同(但是极个别的变频器驱动电路不是六路阻值都相同的:如三菱、富士等变频器),如果六路阻值都基本相同还不能完全证明驱动电路是完好的,接着需要使用电子示波器测量六路驱动电路上电压是否相同,当给定一个启动信号时六路驱动电路的波形是否一致;如果手里没有电子示波器的话,也可以尝试使用数字式电子万用表来测量驱动电路六路的直流电压,一般来说,未启动时的每路驱动电路上的直流电压约为10V左右,启动后的直流电压约为2-3V,如果测量结果一切正常的话,基本可以判断此变频器的驱动电路是好的。
变频器驱动原理分析
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变频器驱动原理分析
1)变频器驱动电路
隔离放大、驱动放大电路、驱动电路电源
①变频器光耦隔离电路
图中IC为PWM输出和驱动电路的隔离电路。
当驱动电路损坏不至于将故障扩大到PWM发生电路。
②V1为第一级放大;V2、V3为输出跟随器,提高输出能力。
③图中稳压管DZ使电源电压稳定在20V。
注:隔离电路中的光耦隔离集成块容易损坏。
2)变频器驱动电路和电源的连接
电路作用:为驱动电路提供直流电源。
该电路由一只5V稳压管取得5V电源,加在IGBT开关管的发射极上,使驱动信号在零时,保证IGBT控制极为5V的负电压,使管子可靠的截止。
该电源需要4组,三个带浮地,一个直接接地。
该电源由变频器的DC/DC直流电源提供。
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
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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
通用变频器常见的驱动电路形式及分析
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通用变频器常见的驱动电路形式及分析
通用变频器常见的驱动电路形式及分析
主要通过对变频器驱动电路的分析,了解一些驱动电路的常见形式及发展趋势,满足解决现场实际问题的需要。
1 引言交流变频调速技术是现代电力传动技术重要发展方向,随着电力电子技术,微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用,变频交流调速已逐渐取代了过去的滑差调速,变极调速,直流调速等调速系统,越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领域。
随着变频调速器的广泛应用,许多工程技术人员对它也有了相当的了解,一般通用型变频器大致括以下几个部分:1 整流电路,
2 直流中间电路,
3 逆变电路,
4 控制电路。
而产生可调电压和可调频率的逆变电路,又应该是变频器各组成部分的核心技术。
2 驱动电路逆变电路主要包括:逆变模块和驱动电路。
由于受到加工工艺,封装技术,大功率晶体管元器件等因子的影响,目前逆变模块主要由日本(、、三社、富士、三肯)及欧美(,西门康,、IR)等少数厂家能够生产。
驱动电路作为逆变电路的一部分,对变频器的三相输出有着巨大的影响。
驱动电路的设计一般有这样几种方式(1)分立插脚式组件组成的驱动电路;(2)光耦驱动电路;(3) 厚膜驱动电路;(4)专用集成块驱动电路等几种。
(1) 分立插脚式组件的驱动电路
分立插脚式组件组成的驱动电路在80 年代的日本和台湾变频器上被广泛使用,主要包括日本(富士:G2、G5、三肯:SVS、SVF、MF、春日、三菱Z 系列K 系列等)台湾(欧林、普传、台安)等一系列变频器。
随着大规模的发展及贴片工艺的出现,这类设计电路复杂,集成化程度低的驱动电路已逐渐被淘汰。
(2) 光耦驱动电路。
变频器电路全图及说明
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《康沃CVF-G-5.5kW变频器》主电路图《康沃CVF-G-5.5kW变频器》主电路图说这台5.5kW康沃变频器的主电路,就是一个模块加上四只电容器呀。
除了模块和电容,没有其它东西了。
在维修界,流行着这样的说法:宁修三台大的,不修一台小的;小机器风险大,大机器风险小。
小功率变频器结构紧凑,有时候检查电路都伸不进表笔去,只有引出线来测量,确实麻烦。
此其一;小功率变频器,主电路就一个模块,整流和逆变都在里面了。
内部坏了一只IGBT管子,一般情况下只有将整个模块换新,投入的成本高,利润空间小。
而且万一出现意外情况,换上的模块再坏一次,那就是赔钱买卖了。
要高了价,用户不修了,要低的价,有一定的修理风险。
如同鸡肋,食之无味,弃之可惜。
修理风险也大。
大机器空间大,在检修上方便,无论是整流电路还是逆变电路,采用分立式模块,坏一只换一只,维修成本偏偏低下来了。
而大功率变频器的维修收费上,相应空间也大呀。
修一台大功率机器,比修小的三台,都合算啊。
因变频器直流电路的储能电容器容量较大,且电压值较高,整流电路对电容器的直接充电,有可能会造成整流模块损坏和前级电源开关跳闸。
其实这种强Y充电,对电容器的电极引线,也是一个大的冲击,也有可能造成电容器的损坏。
故一般在整流电路和储能电容器之间接有充电电阻和充电继电器(接触器)。
变频器在上电初期,由充电电阻限流给电容器充电,在电容器上建立起一定电压后,充电继电器闭合,整流电路才与储能电容器连为一体,变频器可以运行。
充电电阻起了一个缓冲作用,实施了一个安全充电的过程。
当负载转速超过变频器的输出转速,由U、V、W输出端子向直流电路馈回再生能量时,若不能及时将此能量耗散掉,异常升高的直流电压会危及储能电容和逆模块的安全。
BSM15GP120模块内置制动单元,机器内部内置制动电阻RXG28-60。
虽有内置制动电阻,但机器也有P1、PB外接制动电阻端子,当内置电阻不能完全消耗再行能量时,可由端子并接外部制动电阻,完成对电机发电的再生能量的耗散。
变频器驱动电路详解-5页精选文档
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变频器驱动电路详解测量驱动电路输出的六路驱动脉冲的电压幅度都符合要求,如用交流档测量正向激励脉冲电压的幅度约14V左右,负向截止电压的幅度约7.5V左右(不同的机型有所差异),对驱动电路经过以上检查,一般检修人员就认为可以装机了,此中忽略了一个极其重要的检查环节——对驱动电路电流(功率)输出能力的检查!很多我们认为已经正常修复的变频器,在运行中还会暴露出更隐蔽的故障现象,并由此导致了一定的返修率。
变频器空载或轻载运行正常,但带上一定负载后,出现电机振动、输出电压偏相、频跳OC故障等。
故障原因:A、驱动电路的供电电源电流(功率)输出能力不足;B、驱动IC 或驱动IC后置放大器低效,输出内阻变大,使驱动脉冲的电压幅度或电流幅度不足;C、IGBT低效,导通内阻变大,导通管压降增大。
C原因所导致的故障比例并不高,而且限于维修修部的条件所限,如无法为变频器提供额定负载试机。
但A、B原因所带来的隐蔽性故障,我们可以采用为驱动增加负载的方法,使其暴露出来,并进而修复之,从面能使返修率降到最低。
IGBT的正常开通既需要幅值足够的激励电路,如+12V以上,更需要足够的驱动电流,保障其可靠开通,或者说保障其导通在一定的低导通内阻下。
上述A、B故障原因的实质,即由于驱动电路的功率输出能力不足,导致了IGBT虽能开通但不能处于良好的低导能内阻的开通状态下,从而表现出输出偏相、电机振动剧烈和频跳OC故障等。
让我们从IGBT的控制特性上来做一下较为深入的分析,找出故障的根源所在。
一、IGBT的控制特性:通常的观念,认为IGBT器件是电压型控制器件——为栅偏压控制,只需提供一定电平幅度的激励电压,而不需吸取激励电流。
在小功率电路中,仅由数字门电路,就可以驱动MOS型绝缘栅场效应管。
做为IGBT,输入电路恰好具有MOS型绝缘栅场效应管的特性,因而也可视为电压控制器件。
这种观念其实有失偏颇。
因结构和工艺的原因,IGBT管子的栅-射结间形成了一个名为Cge的结电容,对IGBT管子开通和截止的控制,其实就是Cge进行的充、放电控制。
变频器工作原理图(维修用)
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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
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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)。
通用变频器多见的驱动电路办法及剖析
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通用变频器多见的驱动电路办法及剖析驱动电路作为逆变电路的一有些,对变频器的三相输出有着无量的影响。
驱动电路的方案通常有这么几种办法(1)分立插脚式组件构成的驱动电路;(2)光耦驱动电路;(3)厚膜驱动电路;(4)专用集成块驱动电路等几种。
(1)分立插脚式组件的驱动电路分立插脚式组件构成的驱动电路在80年代的日本和台湾变频器上被广泛运用,首要包含日本(富士:G2、G5、三肯:SVS、SVF、MF、春日、三菱Z系列K系列等)台湾(欧林、普传、台安)等一系列变频器。
跟着大方案的翻开及贴片技能的呈现,这类方案电路杂乱,集成化程度低的驱动电路已逐步被挑选。
(2)光耦驱动电路光耦驱动电路是现代变频器方案时被广泛选用的一种驱动电路,由于线路简略,牢靠性高,开关功用好,被欧美及日本的多家变频器厂商选用。
由于驱动光耦的类型许多,所以选用的境地也很大。
驱动光耦选用较多的首要由东芝的TLP系列,夏普的系列,的HCPL系列等。
以东芝TLP系列光耦为例。
驱动IGBT模块首要选用的是TLP250,TLP251两个类型的驱动光耦。
对于小电流(15A)分配的模块通常选用TLP251。
外围再辅佐以驱动电源和限流电阻等就构成了最简略的驱动电路。
而对于中等电流(50A)分配的模块通常选用TLP250类型的光耦。
而对于更大电流的模块,在方案驱动电路时通常选用在光耦驱动后边再添加一级拓宽电路,到达安全驱动IGBT模块的意图。
(3)厚膜驱动电路厚膜驱动电路是在阻容组件和技能的根底上翻开起来的一种混合集成电路。
它是运用厚在基片上办法组件和联接导线,将驱动电路的各组件集成在一块陶瓷基片上,使之变成一个全体部件。
运用驱动厚膜对于方案带来了很大的便当,跋涉了整机的牢靠性和批量出产的一同性,一同也加强了技能的保密性。
如今的驱动厚膜通常也集成了许多维护电路,检查电路。
应当说驱动厚膜的技能含量也越来越高。
(4)专用集成块驱动电路如今还呈现了专用的集成块驱动电路,首要由IR的IR2111,IR2112,IR2113等,其它还有三菱的EXB系列驱动厚膜。
变频器原理图讲解
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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
变频器应用电路接线大全
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流依次经过V11→KF→SBl→SB2→KM线圈→W11,KM线圈得电动
作并自锁;KM的接点 201—204 闭合,为中间继电器运行作好
准备;KM主触头闭合,主电路进入热备用状态。
按下开关SB4后,电流依次经过V11→KF→KM的接点 201—204 →SB3→SIM→KA线圈→W11,KA线圈得电动作, 其接点 205—206 闭合自锁;KA的接点 201—202 闭合, 防止操作SB1时断电;KA的接点 FWD--COM 闭合,变频器 内置的AC/DC/AC电路工作,电动机M得电运行。
②变频器有一个接地端,用户应将这个端子与大 地相接。如果多台变频器一起使用, 则每台设备必须 分别与大地相接,不得串联后再与大地相接。
③模拟量的控制线所用的屏蔽线,应接到变频器 的公共端 COM ,但不要接到变频器的地端或大地端。
④控制线不要与主电路的导线交叉,无法回避时 可采取垂直交叉方式布线。控制线与主电路的导线的 间距应大于100mm。
二电 路 工 作 原 理
在控制电路中,变频器的过热保护接点用KF表示。+10V电
压由变频器提供;RP为频率给定信号电位器,频率给定信号通
过调节其滑动触点得到。
控制电路中的接触器与中间继电器之间有连锁关系:一方
面,只有在接触器KM动作使变频器接通电源后,中间继电器KA才
能动作;另一方面,只有在中间继电器KA断开,电动机减速并停
变频器应用电路大全
一、变频调速电动机正转控制电路 之一 二、 变频调速电动机正转控制电路 之二 三 、旋转开关控制变频调速电动机正转电路 四、变频调速电动机正反转控制电路 之一 五 、变频调速电动机正反转控制电路 之二 六、变频调速连锁控制电动机正反转电路 七、无反转控制功能变频器实现电动机正反转控制电路 八 、两地控制变频调速电动机电路
变频器基本电路图
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变频器基本电路图目前,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。
变频电机驱动电路原理
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变频电机驱动电路原理随着电机技术的不断发展,变频电机驱动电路成为了现代电机控制的重要组成部分。
变频电机驱动电路通过调整电机的供电频率和电压,实现对电机转速的精确控制。
本文将详细介绍变频电机驱动电路的原理及其工作过程。
一、变频电机驱动电路的原理变频电机驱动电路主要由电源模块、整流滤波模块、逆变模块和控制模块组成。
其工作原理如下:1. 电源模块:为整个驱动电路提供稳定的直流电源。
通常采用整流电路将交流电转换为直流电,并通过滤波电路去除电源中的噪声和纹波。
2. 整流滤波模块:将交流电源转换为稳定的直流电源,并通过滤波电路去除电源中的纹波和噪声。
这样可以确保驱动电路提供的电压和电流稳定,以保证电机正常工作。
3. 逆变模块:将直流电源转换为交流电源,根据控制信号调整输出的频率和电压。
逆变模块通常采用可控硅或晶闸管等器件,通过控制这些器件的导通和截止,实现对输出电压和频率的调节。
4. 控制模块:负责接收输入的控制信号,并根据信号调整逆变模块输出的频率和电压。
控制模块通常采用微处理器或专用的控制芯片,通过对控制信号的处理和解析,实现对电机转速的精确控制。
二、变频电机驱动电路的工作过程变频电机驱动电路的工作过程可以分为以下几个步骤:1. 输入控制信号:用户通过控制面板或外部接口输入控制信号,包括电机转速、方向和运行模式等参数。
2. 控制信号处理:控制模块接收到输入的控制信号后,进行信号处理和解析。
根据用户设置的参数,计算出对应的逆变模块控制信号。
3. 逆变模块控制:控制模块将计算得到的控制信号发送给逆变模块。
逆变模块根据接收到的控制信号,控制可控硅或晶闸管等器件的导通和截止,调整输出的频率和电压。
4. 电机驱动:逆变模块输出调整后的交流电信号送入电机,通过变频电机驱动电路提供的稳定频率和电压,控制电机的转速和运行状态。
5. 反馈控制:在电机运行过程中,通过传感器采集电机的转速和电流等信息,并反馈给控制模块。
控制模块根据反馈信息进行调整,保持电机的稳定运行。
变频器的原理及应用电路
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变频器的原理及应用电路1. 变频器的原理变频器是一种电力电子装置,它能够将电源提供的电力转换为可调节频率和电压的电力输出。
变频器主要由整流器模块、滤波器模块、逆变器模块和控制电路组成。
1.1 整流器模块整流器模块通过将交流电源转换为直流电压,并通过滤波器模块将直流电压平滑化。
整流器模块主要由整流桥、电容器和电阻组成。
1.2 滤波器模块滤波器模块用于去除整流器输出的直流电压上的脉动,使输出电压更加稳定。
滤波器模块一般由电感器和电容器组成。
1.3 逆变器模块逆变器模块将滤波器输出的直流电压转换为可调节频率和电压的交流电力输出。
逆变器模块一般由晶闸管、IGBT等元件组成。
1.4 控制电路控制电路负责对整个变频器的工作进行控制和调节。
控制电路通常包括信号采集模块、逻辑控制模块和驱动模块。
2. 变频器的应用电路变频器广泛应用于电机控制领域,通过调节变频器的输出频率和电压,实现对电机的转速和转矩的精确控制。
以下是变频器的几种常见应用电路。
2.1 单相到三相变频器应用电路在一些需要使用三相电机的场合,但只有单相电源的情况下,可以使用单相到三相变频器实现。
常见的单相到三相变频器应用电路采用两个变频器进行驱动,一个用于驱动主电机,一个用于驱动辅助电机。
2.2 双反变频器应用电路双反变频器应用电路主要用于实现对两台电机的精确控制。
通过双反变频器,可以实现两台电机之间的同步运行、互锁、调速等功能。
2.3 多电机共振变频器应用电路多电机共振变频器应用电路适用于多个电机协调运行的场合,通过一个变频器驱动多个电机实现精确控制。
在这种应用电路中,需要特别注意电机之间的相互影响和防止共振的问题。
3. 总结通过对变频器的原理及应用电路的介绍,我们了解到变频器是一种可以精确控制电机转速和转矩的电力电子装置。
在不同应用需求下,采用不同的变频器应用电路可以实现对电机的精确控制。
变频器在工业自动化、电动车、太阳能光伏等领域有着广泛的应用前景。
通用变频器控制电路组成与功能分析
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通用变频器控制电路组成 与功能分析
目录
01 通用变频器控制模块 02 控制模块回路
01 通用变频器 控制模块
控制回路
控制单元可以为变频器提供闭环控制功能,有以下 几种可选的控制单元:
➢ CU240S DP ➢ CU240S DP-F ➢ CU240S PN
➢ CU240S PN-F(即将 面市 ) ➢ CU240S ➢ CU240E
02 控制模块回路
控制模块回路
控制单元是通过 PM-IF 接口 与 PM240 功率模块进行通讯的。
PM-IF 接口用于 PM240 功 率模块和控制单元之间的连接。
PM240 功率模块同时通过一 个集成的变频器的外接主回路,可以风机的启动、停 止以及高低速切换的过程。
变频器回路控制
常见驱动电路形式
驱动电路作为逆变电路的一部分,对变频器的 三相输出有着巨大的影响。
分立插脚式元件组成驱动电路 光耦驱动电路 厚膜驱动电路 专用集成块驱动电路
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运动控制技术及应用
附加配件
附加配件
一级标题 二级标题
思源黑体 CN Bold
标准字号:24号
标准字体: 思源黑体 CN Normal (正文) Times New Roman (正文)
控制模块
控制模块
通用变频器的控制单 元如右图所示,主要端口 为:端子输入输出端、现 场总线接口、USB 接口、 模拟量输入开关以及操作 面板接口。
控制模块
控制单元左侧从上到 下,依次是数字量输入端, 模拟量输入端、模拟量输 出端、数字量输出端以及 编码器接口 RSS/RS232 数 据通信接口等。
变频器的常见故障及维修对策
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变频器的常见故障及维修对策一、LG变频器的常见故障及维修对策摘要:本文介绍了LG变频器的发展,及相应故障的处理。
关键词:快速熔断器IGBT模块开关电源1、引言LG变频器对于好多变频器用户来说可能不是很熟悉的品牌,但随着变频器市场的不断扩大,LG变频器在市场的占有量也不断的扩大,并形成了多个系列适用于多场合的不同功率的变频器,LG变频器以其稳定的特性,较高的性价比,以及完善的服务,已在用户中获得了广泛的好评。
其实LG生产变频器也有很多年了,在韩国更是变频器的第一大生产商,早期在国内看到的主要是贴有GOLD STAR品牌的变频器,该品牌的技术主要是源于富士G5系列变频器,无论是内部硬件还是参数设置基本上都和G5相同。
现在我们看到的LG品牌变频器则是由LG公司自主开发有完全知识产权的变频器,并针对不同的应用场合形成了几大系列,在新产品的开发上更是不断地推陈出新,包括原先经济型的IG系列现已由IG5系列替代,通用型的的IS3系列由IS5系列替代,大功率的IH系列则根据负载特性的不同分为G型和P型,以及真正矢量型的IV系列则由IV5系列替代(必须连接光电编码器),最近又在IG5系列的基础上改进推出了IG5+系列变频器,此外根据不同场合的需要,LG公司还开发了一些选件卡,包括: PG卡,针对恒压供水专用的一块带有可编程功能的扩展卡等。
2、LG变频器的常见故障随着社会需求量的不断扩大,用户的不断增加,客户在使用LG变频器的过程中也碰到了一些问题,以下我们就LG变频器的一些常见故障和广大用户做一个探讨:2.1 OC故障和其他变频器一样,过流报警也是LG变频器的一个常见故障,排除加减速时间等参数设置的原因外,在硬件上主要有以下可能性:大功率模块的损坏可能引起OC 报警,小功率经济型的变频器使用的是TYCO公司PIM的模块,通用型的中等功率的变频器则使用了富士公司生产的PIM模块和三菱公司的IGBT模块,大功率变频器则使用了西门子公司的IGBT模块。
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分立插脚式元件组成的驱动电路在80年代的日本和台湾变频器上被广泛使用,主要包括日本(富士:G2,G5.三肯:SVS,SVF,MF.,春日,三菱Z系列K系列等)台湾(欧林,普传,台安.)等一系列变频器。随着大规模集成电路的发展及贴片工艺的出现,这类设计电路复杂,集成化程度低的驱动电路已逐渐被淘汰。
逆变电路主要包括:逆变模块和驱动电路。由于受到加工工艺,封装技术,大功率晶体管元器件等因数的影响,目前逆变模块主要由日本(东芝,三菱,三社,富士,三肯。)及欧美(西门子,西门康,摩托罗拉,IR)等少数厂家能够生产。
驱动电路作为逆变电路的一部分,对变频器的三相输出有着巨大的影响。驱动电路的设计一般有这样几种方式(1)分立插脚式元件组成的驱动电路;(2)光耦驱动电路;(3)厚膜驱动电路;(4)专用集成块驱动电路等几种。
(3) 厚膜驱动电路
厚膜驱动电路是在阻容元件和半导体技术的基础上发展起来的一种混合集成电路。它是利用厚膜技术在陶瓷基片上制作模式元件和连接导线,将驱动电路的各元件集成在一块陶瓷基片上,使之成为一个整体部件。使用驱动厚膜对于设计布线带来了很大的方便,提高了整机的可靠性和批量生产的一致性,同时也加强了技术的保密性。现在的驱动厚膜往往也集成了很多保护电路,检测电路。应该说驱动厚膜的技术含量也越来越高。
通用变频器常见的驱动电路形式及分析
分类: 变频原理
1、引言
交流变频调速技术是现代电力传动技术重要发系统中的应用,变频交流调速已逐渐取代了过去的滑差调速,变极调速,直流调速等调速系统,越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领域。
(2) 光耦驱动电路
光耦驱动电路是现代变频器设计时被广泛采用的一种驱动电路,由于线路简单,可靠性高,开关性能好,被欧美及日本的多家变频器厂商采用。由于驱动光耦的型号很多,所以选用的余地也很大。驱动光耦选用较多的主要由东芝的TLP系列,夏普的PC系列,惠普的HCPL系列等。以东芝TLP系列光耦为例。驱动IGBT模块主要采用的是TLP250,TLP251两个型号的驱动光耦。对于小电流(15A)左右的模块一般采用TLP251。外围再辅佐以驱动电源和限流电阻等就构成了最简单的驱动电路。而对于中等电流(50A)左右的模块一般采用TLP250型号的光耦。而对于更大电流的模块,在设计驱动电路时一般采取在光耦驱动后面再增加一级放大电路,达到安全驱动IGBT模块的目的。
(4) 专用集成块驱动电路
现在还出现了专用的集成块驱动电路,主要由IR的IR2111,IR2112,IR2113等,其它还有三菱的EXB系列驱动厚膜。三菱的M57956,M57959等驱动厚膜。
此外,现在的一些欧美变频器在设计上采用了高频隔离变压器加入了驱动电路中(如丹佛斯VLT系列变频器)。应该说通过一些高频的变压器对驱动电路的电源及信号的隔离,增强了驱动电路的可靠性,同时也有效地防止了强电部分的电路出现故障时对弱电电路的损坏。在实际的维修中我们也感觉到这种驱动电路故障率很低,大功率模块也极少出现问题。
随着电子元器件,大规模集成电路的发展,驱动电路也在不断向着高集成化方向发展,而且功能在不断扩大,性能也在不断提高。同时也对我们这些从事变频维修行业的人提出了更高的要求,以上只是本人在变频维修中的一些心得,同时也希望从事这行业的人多多沟通交流。
随着变频调速器的广泛应用,许多工程技术人员对它也有了相当的了解,一般通用型变频器大致包括以下几个部分:1整流电路,2直流中间电路,3逆变电路,4控制电路。而产生可调电压和可调频率的逆变电路,又应该是变频器各组成部分的核心技术。
2、驱动电路
在我们平时的日常生产使用中,大功率模块损坏是一种常见的故障现象。
3、故障现象分析
损坏的原因可能是多种多样的。马达短路,对地绝缘不好,电机堵转,外部电源电压过高都有可能造成变频器大功率模块的损坏,我们在实际维修中更换大功率模块时一定要确定驱动电路的正常工作。否这更换后很容易引起大功率模块的再次损坏。另外我们也要了解GTR模块和IGBT模块驱动电路的区别,两种功率模块前者为电流驱动,后者则是电压驱动。